JP7087464B2 - A method for manufacturing a ferrite sintered magnet, a method for manufacturing ferrite particles, and a method for manufacturing a bonded magnet. - Google Patents
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Description
本発明は、フェライト焼結磁石の製造方法、フェライト粒子の製造方法、及びボンド磁石の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a ferrite sintered magnet, a method for producing ferrite particles, and a method for producing a bonded magnet.
フェライト焼結磁石に用いられる磁性材料として、六方晶系の結晶構造を有するBaフェライト、Srフェライト及びCaフェライトが知られている。このようなフェライトの結晶構造としては、マグネトプランバイト型(M型)、及びW型等が知られている。これらの中でも、モータ用等の磁石材料として、主にM型フェライトが採用されている。M型フェライトは、通常AFe12O19の一般式で表される。 As the magnetic material used for the ferrite sintered magnet, Ba ferrite, Sr ferrite and Ca ferrite having a hexagonal crystal structure are known. As such a ferrite crystal structure, a magnetoplumbite type (M type), a W type, and the like are known. Among these, M-type ferrite is mainly adopted as a magnet material for motors and the like. The M-type ferrite is usually represented by the general formula of AFe 12 O 19 .
フェライト焼結磁石の磁気特性の指標としては、一般に、残留磁束密度(Br)及び保磁力(HcJ)及び角形比(Hk/HcJ)が用いられる。従来、Br及びHcJを向上させる観点から、フェライトの構成元素とは異なる種々の元素をフェライトに添加することが試みられている。例えば、特許文献1では、Aサイトの元素の一部をCa及び希土類元素(R)で置換し、Feの一部をCoで置換することによって、磁気特性を改善することが試みられている。 As an index of the magnetic characteristics of the ferrite sintered magnet, the residual magnetic flux density (Br), the coercive force (HcJ), and the square ratio (Hk / HcJ) are generally used. Conventionally, from the viewpoint of improving Br and HcJ, it has been attempted to add various elements different from the constituent elements of ferrite to ferrite. For example, in Patent Document 1, it is attempted to improve the magnetic properties by substituting a part of the element of A site with Ca and a rare earth element (R) and a part of Fe with Co.
フェライト焼結磁石の主な用途であるモータ及び発電機等は、各技術分野において小型化が図られつつある。このため、内部構造が複雑化し、磁石の設置スペースも小さくなりつつある。したがって、設置スペースを低減するために厚みを小さくすることが考えられる。しかしながら、厚みを小さくすると、反磁界によってフェライト焼結磁石が減磁することが懸念される。 Motors, generators, etc., which are the main applications of ferrite sintered magnets, are being miniaturized in each technical field. For this reason, the internal structure is becoming complicated, and the installation space for magnets is becoming smaller. Therefore, it is conceivable to reduce the thickness in order to reduce the installation space. However, if the thickness is reduced, there is a concern that the ferrite sintered magnet will be demagnetized by the demagnetizing field.
本発明の目的は、高い保磁力を有するフェライト焼結磁石の製造方法、高い保磁力を有するフェライト粒子の製造方法、及び当該フェライト粒子を用いたボンド磁石の製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a ferrite sintered magnet having a high coercive force, a method for manufacturing ferrite particles having a high coercive force, and a method for manufacturing a bonded magnet using the ferrite particles.
(フェライト焼結磁石の製造方法)
本発明の一側面に係るフェライト焼結磁石の製造方法は、マグネトプランバイト型の結晶構造を有するフェライト相を含むフェライト焼結磁石の製造方法であって、フェライト相の原材料を含む混合物を仮焼きして、フェライト粒子を作製する仮焼工程と、フェライト粒子を含む中間材料を成形して、成形体を作製する成形工程と、ホウ酸を、仮焼きされる前の混合物、及び成形される前の中間材料のうち少なくともいずれか一方へ添加する添加工程と、成形体を焼結させる焼成工程と、を備え、ホウ酸を含む混合物全体の質量、又はホウ酸を含む中間材料全体の質量に対するホウ酸の割合が、0.3質量%よりも大きく2.5質量%以下である。
(Manufacturing method of ferrite sintered magnet)
The method for manufacturing a ferrite sintered magnet according to one aspect of the present invention is a method for manufacturing a ferrite sintered magnet containing a ferrite phase having a magnetoplumbite-type crystal structure, in which a mixture containing raw materials for the ferrite phase is calcined. Then, a calcining process for producing ferrite particles, a molding process for forming an intermediate material containing ferrite particles to produce a molded body, a mixture of boric acid before calcining, and a pre-molding process. It comprises an addition step of adding to at least one of the intermediate materials of the above, and a firing step of sintering the compact, and the hoe with respect to the total mass of the mixture containing boric acid or the total mass of the intermediate material containing boric acid. The proportion of acid is greater than 0.3% by mass and less than 2.5% by mass.
フェライト相の原材料が、希土類元素Rの化合物、アルカリ土類金属元素Aの化合物、鉄の化合物、及びコバルトの化合物であってよく、Rが、希土類元素から選択される少なくとも一種の元素であってよく、Aが、カルシウム以外の少なくとも一種のアルカリ土類金属元素とカルシウムとの組合せ、又はカルシウムのみであってよく、ホウ酸を含む混合物全体の質量、又はホウ酸を含む中間材料全体の質量に対する希土類元素Rの化合物の割合が、Rの酸化物の質量換算で、5.5質量%以上19.9質量%以下であってよく、ホウ酸を含む混合物全体の質量、又はホウ酸を含む中間材料全体の質量に対するアルカリ土類金属元素Aの化合物の割合が、Aの酸化物の質量換算で、1.7質量%以上7.6質量%以下であってよく、ホウ酸を含む混合物全体の質量、又はホウ酸を含む中間材料全体の質量に対する鉄の化合物の割合が、鉄の酸化物の質量換算で、45.3質量%以上87.4質量%以下であってよく、ホウ酸を含む混合物全体の質量、又はホウ酸を含む中間材料全体の質量に対するコバルトの化合物の割合が、コバルトの酸化物の質量換算で、0.9質量%以上18.9質量%以下であってよく、フェライト相に含まれる金属成分が、R1-xAxFem-yCoyと表されてよく、xが0.2≦x≦0.8を満たしてよく、yが0.1≦y≦0.65を満たしてよく、mが3≦m<14を満たしてよく、フェライト焼結磁石におけるホウ素の含有量が、B2O3の質量換算で、0.1質量%以上0.6質量%以下であってよい。 The raw material of the ferrite phase may be a compound of a rare earth element R, a compound of an alkaline earth metal element A, a compound of iron, and a compound of cobalt, and R is at least one element selected from the rare earth elements. Well, A may be a combination of at least one alkaline earth metal element other than calcium and calcium, or calcium alone, relative to the total mass of the mixture containing boric acid, or the total mass of the intermediate material containing boric acid. The proportion of the compound of the rare earth element R may be 5.5% by mass or more and 19.9% by mass or less in terms of the mass of the oxide of R, and the mass of the entire mixture containing boric acid or the intermediate containing boric acid. The ratio of the compound of the alkaline earth metal element A to the total mass of the material may be 1.7% by mass or more and 7.6% by mass or less in terms of the mass of the oxide of A, and the ratio of the entire mixture containing boric acid may be. The ratio of the iron compound to the mass or the mass of the entire intermediate material containing boric acid may be 45.3 mass% or more and 87.4 mass% or less in terms of the mass of the iron oxide, and contains boric acid. The ratio of the cobalt compound to the total mass of the mixture or the total mass of the intermediate material containing boric acid may be 0.9% by mass or more and 18.9% by mass or less in terms of the mass of the oxide of cobalt, and ferrite. The metal component contained in the phase may be expressed as R 1-x A x F my Coy , x may satisfy 0.2 ≦ x ≦ 0.8, and y may satisfy 0.1 ≦ y ≦. 0.65 may be satisfied, m may satisfy 3 ≦ m <14, and the boron content in the ferrite sintered magnet is 0.1% by mass or more and 0.6 mass in terms of mass of B2O3. It may be less than or equal to%.
添加工程において、ホウ酸と二酸化ケイ素とが、混合物又は中間材料へ添加されてよく、ホウ酸及び二酸化ケイ素を含む混合物全体の質量に対する二酸化ケイ素の割合が、0質量%よりも大きく5質量%以下であってよく、又は、ホウ酸及び二酸化ケイ素を含む中間材料全体の質量に対する二酸化ケイ素の割合が、0質量%よりも大きく5質量%以下であってよい。 In the addition step, boric acid and silicon dioxide may be added to the mixture or intermediate material, and the ratio of silicon dioxide to the total mass of the mixture containing boric acid and silicon dioxide is greater than 0% by mass and 5% by mass or less. Alternatively, the ratio of silicon dioxide to the total mass of the intermediate material containing boric acid and silicon dioxide may be greater than 0% by mass and 5% by mass or less.
混合物全体又は中間材料全体の質量に対するホウ酸の割合が、0.6質量%以上1.5質量%以下であってよい。 The ratio of boric acid to the mass of the whole mixture or the whole intermediate material may be 0.6% by mass or more and 1.5% by mass or less.
混合物全体又は中間材料全体の質量に対するホウ酸の割合が、0.7質量%以上1.2質量%以下であってよい。 The ratio of boric acid to the mass of the whole mixture or the whole intermediate material may be 0.7% by mass or more and 1.2% by mass or less.
ホウ酸及び二酸化ケイ素を含む混合物全体の質量に対する二酸化ケイ素の割合が、0質量%よりも大きく0.2質量%未満であってよく、又は、ホウ酸及び二酸化ケイ素を含む中間材料全体の質量に対する二酸化ケイ素の割合が、0質量%よりも大きく0.2質量%未満であってよい。 The ratio of silicon dioxide to the total mass of the mixture containing boric acid and silicon dioxide may be greater than 0% by weight and less than 0.2% by mass, or to the total mass of intermediate material containing boric acid and silicon dioxide. The proportion of silicon dioxide may be greater than 0% by weight and less than 0.2% by weight.
仮焼きされる前の混合物、及び成形される前の中間材料のうち少なくともいずれか一方が水を含んでよい。 At least one of the mixture before calcination and the intermediate material before molding may contain water.
(フェライト粒子の製造方法)
本発明の一側面に係るフェライト粒子の製造方法は、マグネトプランバイト型の結晶構造を有するフェライト相を含むフェライト粒子の製造方法であって、フェライト相の原材料とホウ酸とを含む混合物を加熱して、フェライト粒子を作製する加熱工程を備え、ホウ酸を含む混合物全体の質量に対するホウ酸の割合が、0.3質量%よりも大きく2.5質量%以下である。
(Manufacturing method of ferrite particles)
The method for producing ferrite particles according to one aspect of the present invention is a method for producing ferrite particles containing a ferrite phase having a magnetoplumbite-type crystal structure, in which a mixture containing a raw material for the ferrite phase and boric acid is heated. In addition, a heating step for producing ferrite particles is provided, and the ratio of boric acid to the total mass of the mixture containing boric acid is larger than 0.3% by mass and 2.5% by mass or less.
フェライト相の原材料が、希土類元素Rの化合物、アルカリ土類金属元素Aの化合物、鉄の化合物、及びコバルトの化合物であってよく、Rが、希土類元素から選択される少なくとも一種の元素であってよく、Aが、カルシウム以外の少なくとも一種のアルカリ土類金属元素とカルシウムとの組合せ、又はカルシウムのみであってよく、ホウ酸を含む混合物全体の質量に対する希土類元素Rの化合物の割合が、Rの酸化物の質量換算で、5.5質量%以上19.9質量%以下であってよく、ホウ酸を含む混合物全体の質量に対するアルカリ土類金属元素Aの化合物の割合が、Aの酸化物の質量換算で、1.7質量%以上7.6質量%以下であってよく、ホウ酸を含む混合物全体の質量に対する鉄の化合物の割合が、鉄の酸化物の質量換算で、45.3質量%以上87.4質量%以下であってよく、ホウ酸を含む混合物全体の質量に対するコバルトの化合物の割合が、コバルトの酸化物の質量換算で、0.9質量%以上18.9質量%以下であってよく、フェライト相に含まれる金属成分が、R1-xAxFem-yCoyと表されてよく、xが0.2≦x≦0.8を満たしてよく、yが0.1≦y≦0.65を満たしてよく、mが3≦m<14を満たしてよく、フェライト粒子におけるホウ素の含有量が、B2O3の質量換算で、0.1質量%以上0.6質量%以下であってよい。 The raw material of the ferrite phase may be a compound of a rare earth element R, a compound of an alkaline earth metal element A, a compound of iron, and a compound of cobalt, and R is at least one element selected from the rare earth elements. Often, A may be a combination of at least one alkaline earth metal element other than calcium and calcium, or calcium alone, and the ratio of the compound of the rare earth element R to the total mass of the mixture containing boric acid is R. In terms of the mass of the oxide, it may be 5.5% by mass or more and 19.9% by mass or less, and the ratio of the compound of the alkaline earth metal element A to the total mass of the mixture containing boric acid is that of the oxide of A. In terms of mass, it may be 1.7% by mass or more and 7.6% by mass or less, and the ratio of the iron compound to the total mass of the mixture containing boric acid is 45.3 mass in terms of the mass of the iron oxide. % Or more and 87.4% by mass or less, and the ratio of the element of the cobalt to the total mass of the mixture containing boric acid is 0.9% by mass or more and 18.9% by mass or less in terms of the mass of the oxide of cobalt. The metal component contained in the ferrite phase may be expressed as R 1-x A x F my Coy , x may satisfy 0.2 ≦ x ≦ 0.8, and y may be satisfied. 0.1 ≦ y ≦ 0.65 may be satisfied, m may satisfy 3 ≦ m <14, and the boron content in the ferrite particles is 0.1% by mass or more in terms of mass of B 2 O 3 . It may be 0.6% by mass or less.
ホウ酸と二酸化ケイ素とが、混合物へ添加されてよく、ホウ酸及び二酸化ケイ素を含む混合物全体の質量に対する二酸化ケイ素の割合が、0質量%よりも大きく5質量%以下であってよい。 Boric acid and silicon dioxide may be added to the mixture, and the ratio of silicon dioxide to the total mass of the mixture containing boric acid and silicon dioxide may be greater than 0% by mass and 5% by mass or less.
混合物全体の質量に対するホウ酸の割合が、0.6質量%以上1.5質量%以下であってよい。 The ratio of boric acid to the total mass of the mixture may be 0.6% by mass or more and 1.5% by mass or less.
混合物全体の質量に対するホウ酸の割合が、0.7質量%以上1.2質量%以下であってよい。 The ratio of boric acid to the total mass of the mixture may be 0.7% by mass or more and 1.2% by mass or less.
ホウ酸及び二酸化ケイ素を含む混合物全体の質量に対する二酸化ケイ素の割合が、0質量%よりも大きく0.2質量%未満であってよい。 The ratio of silicon dioxide to the total mass of the mixture containing boric acid and silicon dioxide may be greater than 0% by mass and less than 0.2% by mass.
加熱される前の混合物が水を含んでよい。 The mixture before heating may contain water.
(ボンド磁石の製造方法)
本発明の一側面に係るボンド磁石の製造方法は、フェライト粒子と樹脂とを含む成形体を作製する工程と、成形体中の樹脂を硬化する工程と、を備え、フェライト粒子が、上記の製造方法によって製造される。
(Manufacturing method of bond magnet)
The method for manufacturing a bonded magnet according to one aspect of the present invention includes a step of manufacturing a molded body containing ferrite particles and a resin, and a step of curing the resin in the molded body, and the ferrite particles are produced as described above. Manufactured by the method.
本発明によれば、高い保磁力を有するフェライト焼結磁石の製造方法、高い保磁力を有するフェライト粒子の製造方法、及び当該フェライト粒子を用いたボンド磁石の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a ferrite sintered magnet having a high coercive force, a method for manufacturing ferrite particles having a high coercive force, and a method for manufacturing a bonded magnet using the ferrite particles.
本発明の幾つかの実施形態を以下に詳細に説明する。本発明は下記実施形態に限定されるものではない。 Some embodiments of the present invention will be described in detail below. The present invention is not limited to the following embodiments.
(フェライト粒子の製造方法、及びフェライト焼結磁石の製造方法)
本実施形態に係るフェライト焼結磁石の製造方法は、マグネトプランバイト型の結晶構造を有するフェライト相を含むフェライト焼結磁石の製造方法である。本実施形態に係るフェライト粒子の製造方法は、マグネトプランバイト型の結晶構造を有するフェライト相を含むフェライト粒子の製造方法ある。後述されるように、フェライト粒子の製造方法は、フェライト焼結磁石の製造方法の一部であってよい。
(Manufacturing method of ferrite particles and manufacturing method of ferrite sintered magnet)
The method for manufacturing a ferrite sintered magnet according to the present embodiment is a method for manufacturing a ferrite sintered magnet containing a ferrite phase having a magnetoplumbite-type crystal structure. The method for producing ferrite particles according to the present embodiment is a method for producing ferrite particles containing a ferrite phase having a magnetoplumbite-type crystal structure. As will be described later, the method for producing ferrite particles may be a part of the method for producing a ferrite sintered magnet.
フェライト焼結磁石の製造方法は、少なくとも、添加工程、仮焼工程、成形工程及焼成工程を備える。仮焼工程では、フェライト相の原材料を含む混合物を仮焼きして、フェライト粒子(仮焼粉)を作製する。成形工程では、フェライト粒子を含む中間材料を成形して、成形体を作製する。焼成工程では、成形体を焼結させる。 The method for manufacturing a ferrite sintered magnet includes at least an addition step, a calcining step, a molding step, and a firing step. In the calcination step, a mixture containing a ferrite phase raw material is calcified to produce ferrite particles (temporary baking powder). In the molding step, an intermediate material containing ferrite particles is molded to produce a molded product. In the firing step, the compact is sintered.
添加工程では、ホウ酸(H3BO3)を、仮焼きされる前の混合物、及び成形される前の中間材料のうち少なくともいずれか一方へ添加する。つまり、添加工程は仮焼工程の前に実施されてよい。添加工程は仮焼工程の後(成形工程以前)に実施されてもよい。添加工程は仮焼工程の前後で実施されてもよい。ホウ酸を含む混合物全体の質量、又はホウ酸を含む中間材料全体の質量に対するホウ酸の割合は、0.3質量%よりも大きく2.5質量%以下である。仮焼きされる前の混合物、及び成形される前の中間材料のうち少なくともいずれか一方が水を含んでよい。添加工程では、ホウ酸の水溶液を、仮焼きされる前の混合物、及び成形される前の中間材料のうち少なくともいずれか一方へ添加してもよい。仮焼きされる前の混合物におけるホウ酸の割合が、0.3質量%よりも大きく2.5質量%以下である範囲に調整された場合、成形される前の中間材料に対してホウ酸は添加されてなくてよい。仮焼きされる前の混合物におけるホウ酸の割合が、0.3質量%よりも大きく2.5質量%以下である範囲を外れる場合、成形される前の中間材料におけるホウ酸の割合が、0.3質量%よりも大きく2.5質量%以下である範囲内に調整されてよい。例えば、仮焼工程前の混合物へ添加されたホウ酸の割合が、混合物全体に対して0.3質量%以下である場合、成形される前の中間材料に対してホウ酸を更に添加することにより、中間材料におけるホウ酸の割合が、0.3質量%よりも大きく2.5質量%以下である範囲内に調整されてよい。仮焼工程前の混合物へ添加されたホウ酸の割合が、混合物全体に対して2.5質量%を超える場合、成形される前の中間材料に対してフェライト相の原材料又は副成分の原材料(焼結助剤等)を更に添加することにより、中間材料におけるホウ酸の割合が、0.3質量%よりも大きく2.5質量%以下である範囲内に調整されてよい。 In the addition step, boric acid (H 3 BO 3 ) is added to at least one of the mixture before calcination and the intermediate material before molding. That is, the addition step may be carried out before the calcining step. The addition step may be carried out after the calcining step (before the molding step). The addition step may be carried out before and after the calcining step. The ratio of boric acid to the total mass of the mixture containing boric acid or the total mass of the intermediate material containing boric acid is more than 0.3% by mass and 2.5% by mass or less. At least one of the mixture before calcination and the intermediate material before molding may contain water. In the addition step, the aqueous solution of boric acid may be added to at least one of the mixture before calcination and the intermediate material before molding. When the proportion of boric acid in the mixture before calcination is adjusted to a range of more than 0.3% by mass and 2.5% by mass or less, boric acid is added to the intermediate material before molding. It does not have to be added. If the proportion of boric acid in the mixture before calcination is greater than 0.3% by weight and less than 2.5% by weight, the proportion of boric acid in the intermediate material before molding is 0. It may be adjusted within the range of more than 3% by mass and not more than 2.5% by mass. For example, when the ratio of boric acid added to the mixture before the calcining step is 0.3% by mass or less with respect to the whole mixture, boric acid is further added to the intermediate material before molding. Therefore, the proportion of boric acid in the intermediate material may be adjusted within the range of more than 0.3% by mass and 2.5% by mass or less. When the ratio of boric acid added to the mixture before the calcining step exceeds 2.5% by mass with respect to the whole mixture, the raw material of the ferrite phase or the raw material of the auxiliary component with respect to the intermediate material before molding ( By further adding a sintering aid or the like), the proportion of boric acid in the intermediate material may be adjusted within the range of more than 0.3% by mass and 2.5% by mass or less.
フェライト粒子の製造方法は、少なくとも、加熱工程を備える。加熱工程では、フェライト相の原材料とホウ素とを含む混合物を加熱して、フェライト粒子を作製する。ホウ酸を含む混合物全体の質量に対するホウ酸の割合は、0.3質量%よりも大きく2.5質量%以下である。加熱される前の混合物が水を含んでよい。 The method for producing ferrite particles includes at least a heating step. In the heating step, a mixture containing a ferrite phase raw material and boron is heated to prepare ferrite particles. The ratio of boric acid to the total mass of the mixture containing boric acid is greater than 0.3% by mass and less than 2.5% by mass. The mixture before heating may contain water.
フェライト焼結磁石の製造方法において添加工程が仮焼工程の前に実施される場合、フェライト焼結磁石の製造方法における仮焼工程は、フェライト粒子の製造方法における加熱工程に等しい。つまり、フェライト焼結磁石の製造方法において添加工程が仮焼工程の前に実施される場合、フェライト焼結磁石の製造方法における仮焼工程までの各工程は、フェライト粒子の製造方法と実質的に同じである。 When the addition step is performed before the calcining step in the method for manufacturing a ferrite sintered magnet, the calcining step in the method for manufacturing a ferrite sintered magnet is equivalent to the heating step in the method for manufacturing ferrite particles. That is, when the addition step is carried out before the calcining step in the method for manufacturing a ferrite sintered magnet, each step up to the calcining step in the method for manufacturing a ferrite sintered magnet is substantially the same as the method for manufacturing ferrite particles. It is the same.
フェライト相の原材料を含む混合物に対してホウ酸が添加されることにより、高い保磁力を有するフェライト粒子及びフェライト焼結磁石を得ることができる。またホウ酸を、フェライト粒子を含む中間材料に対してホウ酸が添加されることにより、高い保磁力を有するフェライト焼結磁石を得ることができる。以下では、フェライト相の原材料を含む混合物が、「原料混合物」と表記される。原料混合物へのホウ酸の添加がフェライト粒子及びフェライト焼結磁石其々の磁気特性(特に保磁力)を向上させる理由は、以下の通りであるが、必ずしも以下に限定されない。 By adding boric acid to the mixture containing the raw material of the ferrite phase, ferrite particles and ferrite sintered magnets having high coercive force can be obtained. Further, by adding boric acid to an intermediate material containing ferrite particles, a ferrite sintered magnet having a high coercive force can be obtained. In the following, a mixture containing a raw material for a ferrite phase is referred to as a "raw material mixture". The reason why the addition of boric acid to the raw material mixture improves the magnetic properties (particularly the coercive force) of the ferrite particles and the ferrite sintered magnet is as follows, but is not necessarily limited to the following.
水に対するホウ酸の溶解度は、水に対する酸化ホウ素(B2O3)の溶解度よりも高い。例えば、25℃の水に対するホウ酸の溶解度は、5.7g/100ml程度であり、25℃の水に対する酸化ホウ素の溶解度は、3.6g/100ml程度である。したがって、ホウ酸を水と共に原料混合物と混合することにより、ホウ酸は酸化ホウ素よりも原料混合物中において均一に分子レベルで分散することができる。同様に、ホウ酸、水、及びフェライト粒子を含む中間材料中では、ホウ酸が酸化ホウ素よりも均一に分子レベルで分散することができる。またホウ酸の比重(1.5g/cm3)は、酸化ホウ素の比重(1.9g/cm3以上)よりも小さいことから、ホウ酸は酸化ホウ素に比べて攪拌混合によって容易に分散する。さらに、ホウ酸は酸化ホウ素に比べて比較的低温においても分解する。例えば、ホウ酸は171℃で分解するが、酸化ホウ素は450℃で分解する。したがって、未溶解のホウ酸が原料混合物中に残存していたとしても、仮焼き工程においてホウ酸は容易に分解して、ホウ素がフェライト粒子中に均一に分散し易い。同様の理由から、未溶解のホウ酸が中間材料中に残存していたとしても、焼成工程においてホウ酸は容易に分解して、ホウ素がフェライト焼結磁石中に均一に分散し易い。 The solubility of boric acid in water is higher than the solubility of boron oxide (B 2 O 3 ) in water. For example, the solubility of boric acid in water at 25 ° C. is about 5.7 g / 100 ml, and the solubility of boron oxide in water at 25 ° C. is about 3.6 g / 100 ml. Therefore, by mixing boric acid with water with the raw material mixture, boric acid can be more uniformly dispersed in the raw material mixture than boron oxide at the molecular level. Similarly, in intermediate materials containing boric acid, water, and ferrite particles, boric acid can be more uniformly dispersed at the molecular level than boron oxide. Further, since the specific gravity of boric acid (1.5 g / cm 3 ) is smaller than the specific gravity of boron oxide (1.9 g / cm 3 or more), boric acid is more easily dispersed by stirring and mixing than that of boron oxide. Furthermore, boric acid decomposes even at a relatively low temperature as compared with boron oxide. For example, boric acid decomposes at 171 ° C, while boron oxide decomposes at 450 ° C. Therefore, even if undissolved boric acid remains in the raw material mixture, boric acid is easily decomposed in the calcination step, and boron is easily dispersed uniformly in the ferrite particles. For the same reason, even if undissolved boric acid remains in the intermediate material, boric acid is easily decomposed in the firing step and boron is easily dispersed uniformly in the ferrite sintered magnet.
上記のようなホウ酸と酸化ホウ素との違いがあるため、ホウ酸を用いる本実施形態では、フェライト粒子の粒子径のばらつきが抑制される。そして、粒子径がほぼ均一であるフェライト粒子が焼結することにより、均一な微細組織がフェライト焼結磁石内に形成される。 Since there is a difference between boric acid and boron oxide as described above, in the present embodiment using boric acid, variation in the particle size of the ferrite particles is suppressed. Then, by sintering the ferrite particles having a substantially uniform particle size, a uniform fine structure is formed in the ferrite sintered magnet.
また、上述の通り、ホウ酸を含む混合物全体の質量、又はホウ酸を含む中間材料全体の質量に対するホウ酸の割合は、0.3質量%よりも大きく2.5質量%以下である。その結果、フェライト粒子又はフェライト焼結磁石におけるホウ素の含有量が、B2O3の質量換算で、0.1質量%以上0.6質量%以下に調整され易い。 Further, as described above, the ratio of boric acid to the total mass of the mixture containing boric acid or the total mass of the intermediate material containing boric acid is larger than 0.3% by mass and 2.5% by mass or less. As a result, the content of boron in the ferrite particles or the ferrite sintered magnet is easily adjusted to 0.1% by mass or more and 0.6% by mass or less in terms of mass of B2O3 .
以上の理由により、優れた磁気特性(特に高い保磁力)を有するフェライト粒子及びフェライト焼結磁石を得ることが可能となる。 For the above reasons, it becomes possible to obtain ferrite particles and ferrite sintered magnets having excellent magnetic properties (particularly high coercive force).
フェライト粒子及びフェライト焼結磁石の保磁力が高まり易いことから、原料混合物全体又は中間材料全体の質量に対するホウ酸の割合は、0.6質量%以上1.5質量%以下、又は0.7質量%以上1.2質量%以下であってもよい。 Since the coercive force of ferrite particles and ferrite sintered magnets tends to increase, the ratio of boric acid to the mass of the entire raw material mixture or intermediate material is 0.6% by mass or more and 1.5% by mass or less, or 0.7% by mass. It may be% or more and 1.2% by mass or less.
添加工程において、ホウ酸と二酸化ケイ素(SiO2)とが、混合物又は中間材料へ添加されてよい。ホウ酸及び二酸化ケイ素を含む混合物全体の質量に対する二酸化ケイ素の割合は、0質量%よりも大きく5質量%以下、又は0質量%よりも大きく0.2質量%未満であってよい。または、ホウ酸及び二酸化ケイ素を含む中間材料全体の質量に対する二酸化ケイ素の割合が、0質量%よりも大きく5質量%以下、又は0質量%よりも大きく0.2質量%未満であってよい。二酸化ケイ素が混合物へ添加されることにより、仮焼工程においてフェライト相の原材料が焼結し易く、高い保磁力を有するフェライト粒子が得られ易い。つまり、二酸化ケイ素は焼結助剤として機能する。二酸化ケイ素が中間材料へ添加されることにより、焼成工程において成形体中のフェライト粒子が互いに焼結し易く、高い保磁力を有するフェライト焼結磁石が得られやすい。 In the addition step, boric acid and silicon dioxide (SiO 2 ) may be added to the mixture or intermediate material. The ratio of silicon dioxide to the total mass of the mixture containing boric acid and silicon dioxide may be greater than 0% by mass and 5% by mass or less, or greater than 0% by mass and less than 0.2% by mass. Alternatively, the ratio of silicon dioxide to the total mass of the intermediate material containing boric acid and silicon dioxide may be greater than 0% by mass and 5% by mass or less, or greater than 0% by mass and less than 0.2% by mass. By adding silicon dioxide to the mixture, the raw material of the ferrite phase can be easily sintered in the calcining step, and ferrite particles having a high coercive force can be easily obtained. That is, silicon dioxide functions as a sintering aid. By adding silicon dioxide to the intermediate material, the ferrite particles in the molded body can be easily sintered with each other in the firing step, and a ferrite sintered magnet having a high coercive force can be easily obtained.
仮焼きされる前の混合物における二酸化ケイ素の割合が、上記の範囲内に調整されている場合、成形される前の中間材料に対して二酸化ケイ素は添加されなくてよい。仮焼きされる前の混合物における二酸化ケイ素の割合が、上記の範囲を外れる場合、成形される前の中間材料における二酸化ケイ素の割合が、上記の範囲内に調整されてよい。例えば、仮焼工程前の混合物へ添加された二酸化ケイ素の割合が小さすぎる場合、成形される前の中間材料に対して二酸化ケイ素を更に添加することにより、中間材料における二酸化ケイ素の割合が上記の範囲内に調整されてよい。仮焼工程前の混合物へ添加された二酸化ケイ素の割合が大きすぎる場合、成形される前の中間材料に対してフェライト相の原材料、副成分の原材料又はホウ酸等を更に添加することにより、中間材料における二酸化ケイ素の割合が上記の範囲内に調整されてよい。 If the proportion of silicon dioxide in the pre-baked mixture is adjusted to within the above range, silicon dioxide may not be added to the pre-molded intermediate material. If the proportion of silicon dioxide in the mixture before calcination is outside the above range, the proportion of silicon dioxide in the intermediate material before molding may be adjusted within the above range. For example, if the proportion of silicon dioxide added to the mixture before the calcination step is too small, the proportion of silicon dioxide in the intermediate material can be increased by adding more silicon dioxide to the intermediate material before molding. It may be adjusted within the range. If the proportion of silicon dioxide added to the mixture before the calcination step is too large, the intermediate material may be added by further adding the raw material of the ferrite phase, the raw material of the auxiliary component, boric acid, etc. to the intermediate material before molding. The proportion of silicon dioxide in the material may be adjusted within the above range.
各工程の詳細は以下の通りである。 The details of each process are as follows.
フェライト焼結磁石の製造方法は、配合工程、仮焼工程(加熱工程)、粉砕工程、成形工程及び焼成工程を備えてよい。上述の通り、フェライト焼結磁石の製造方法において添加工程が仮焼工程の前に実施される場合、フェライト焼結磁石の製造方法における配合工程及び仮焼工程は、フェライト粒子の製造方法に相当する。 The method for producing a ferrite sintered magnet may include a compounding step, a calcining step (heating step), a crushing step, a molding step, and a firing step. As described above, when the addition step is carried out before the calcining step in the method for manufacturing a ferrite sintered magnet, the compounding step and the calcining step in the method for manufacturing a ferrite sintered magnet correspond to the method for manufacturing ferrite particles. ..
配合工程では、フェライト相を形成するための複数の原材料を配合して、原料混合物を得る。配合工程において、ホウ酸が原料混合物へ添加されてよい。つまり、配合工程は、添加工程を兼ねていてよい。 In the compounding step, a plurality of raw materials for forming a ferrite phase are compounded to obtain a raw material mixture. In the compounding step, boric acid may be added to the raw material mixture. That is, the compounding step may also serve as an addition step.
フェライト相の原材料は、希土類元素Rの化合物、アルカリ土類金属元素Aの化合物、鉄(Fe)の化合物、及びコバルト(Co)の化合物であってよい。Rは、希土類元素から選択される少なくとも一種の元素であってよい。つまりRは、スカンジウム(Sc)、イットリウム(Y)、ランタン(La)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、及びルテチウム(Lu)からなる群より選ばれる少なくとも一種であってよい。Aは、カルシウム以外の少なくとも一種のアルカリ土類金属元素とカルシウムとの組合せであってよい。カルシウム以外のアルカリ土類金属元素は、Sr及びBaのうち少なくともいずれかであってよい。Aは、カルシウムのみであってもよい。原料化合物は、例えば、R、A、Fe及びCo其々の酸化物、又は焼成によりこれらの酸化物となる化合物(炭酸塩、水酸化物、又は硝酸塩等)であってよい。具体的な原料化合物としては、例えばSrCO3、La(OH)3、Fe2O3、BaCO3、CaCO3及びCo3O4等が例示される。原料化合物は、例えば粉末であることが好ましい。原料化合物の粉末の平均粒径は、例えば、原料化合物の配合を容易にする観点から、例えば0.1~2.0μm程度であってよい。 The raw material of the ferrite phase may be a compound of a rare earth element R, a compound of an alkaline earth metal element A, a compound of iron (Fe), and a compound of cobalt (Co). R may be at least one element selected from rare earth elements. That is, R is scandium (Sc), yttrium (Y), lantern (La), cerium (Ce), placeodim (Pr), neodym (Nd), samarium (Sm), europium (Eu), gadrinium (Gd), terbium. It may be at least one selected from the group consisting of (Tb), dysprosium (Dy), formium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), and lutetium (Lu). A may be a combination of at least one alkaline earth metal element other than calcium and calcium. The alkaline earth metal element other than calcium may be at least one of Sr and Ba. A may be calcium only. The raw material compound may be, for example, an oxide of each of R, A, Fe and Co, or a compound (carbonate, hydroxide, nitrate, etc.) that becomes these oxides by firing. Specific examples of the raw material compound include SrCO 3 , La (OH) 3 , Fe 2 O 3 , BaCO 3 , CaCO 3 and Co 3 O 4 . The raw material compound is preferably, for example, a powder. The average particle size of the powder of the raw material compound may be, for example, about 0.1 to 2.0 μm from the viewpoint of facilitating the blending of the raw material compound.
上記の原材料から形成されるフェライト相(マグネトプランバイト型フェライト)に含まれる金属成分は、下記一般式(I)で表されてよい。一般式(I)中の原子比率x(モル比)は、下記式(1)を満たしてよい。一般式(I)中の原子比率y(モル比)は、下記式(2)を満たしてよい。一般式(I)中の原子比率m(モル比)は、下記式(3)を満たしてよい。
R1-xAxFem-yCoy (I)
0.2≦x≦0.8 (1)
0.1≦y≦0.65 (2)
3≦m<14 (3)
The metal component contained in the ferrite phase (magnetoplambite-type ferrite) formed from the above raw materials may be represented by the following general formula (I). The atomic ratio x (molar ratio) in the general formula (I) may satisfy the following formula (1). The atomic ratio y (molar ratio) in the general formula (I) may satisfy the following formula (2). The atomic ratio m (molar ratio) in the general formula (I) may satisfy the following formula (3).
R 1-x A x F my Coy (I)
0.2 ≤ x ≤ 0.8 (1)
0.1 ≤ y ≤ 0.65 (2)
3 ≤ m <14 (3)
フェライト相(マグネトプランバイト型フェライト)は、R1-xAxFem-yCoyの酸化物である。例えば、マグネトプランバイト型フェライトは下記式(Ia)で表されてよい。下記式(Ia)のx、y及びm其々は、上記式(I)のx、y及びmと同じである。マグネトプランバイト型フェライトの六方晶構造が成り立つ限りにおいて、下記式(Ia)におけるOの原子比率z(モル比)は限定されない。zは、例えば、11<z<27を満たしてよい。zは19であってもよい。フェライト粒子又はフェライト焼結磁石の一部分において、zが19の近傍でばらついてもよい。
R1-xAxFem-yCoyOz (Ia)
The ferrite phase (magnetoplumbite-type ferrite) is an oxide of R 1-x A x F my Coy . For example, the magnetoplumbite type ferrite may be represented by the following formula (Ia). The x, y and m of the following formula (Ia) are the same as the x, y and m of the above formula (I). As long as the hexagonal structure of the magnetoplumbite-type ferrite is established, the atomic ratio z (molar ratio) of O in the following formula (Ia) is not limited. z may satisfy, for example, 11 <z <27. z may be 19. In a part of the ferrite particles or the ferrite sintered magnet, z may vary in the vicinity of 19.
R 1-x A x Fe my Coy Oz (Ia)
ホウ酸を含む原料混合物全体の質量、又はホウ酸を含む中間材料全体の質量に対する希土類元素Rの化合物の割合は、Rの酸化物の質量換算で、5.5質量%以上19.9質量%以下であってよい。Rの化合物の割合が5.5質量%以上19.9質量%以下であることにより、上記一般式(I)及び(Ia)中におけるRの原子比率(1-x)が、0.2≦1-x≦0.8の範囲に調整され易い。 The ratio of the rare earth element R compound to the total mass of the raw material mixture containing boric acid or the total mass of the intermediate material containing boric acid is 5.5% by mass or more and 19.9% by mass in terms of the mass of the oxide of R. It may be as follows. When the ratio of the compound of R is 5.5% by mass or more and 19.9% by mass or less, the atomic ratio (1-x) of R in the above general formulas (I) and (Ia) is 0.2 ≦. It is easy to adjust to the range of 1-x ≦ 0.8.
ホウ酸を含む原料混合物全体の質量、又はホウ酸を含む中間材料全体の質量に対するアルカリ土類金属元素Aの化合物の割合は、Aの酸化物の質量換算で、1.7質量%以上7.6質量%以下であってよい。Aの化合物の割合が1.7質量%以上7.6質量%以下であることにより、上記一般式(I)及び(Ia)中におけるAの原子比率xが、0.2≦x≦0.8の範囲に調整され易く、Rの原子比率(1-x)が、0.2≦1-x≦0.8の範囲に調整され易い。 The ratio of the compound of the alkaline earth metal element A to the total mass of the raw material mixture containing boric acid or the total mass of the intermediate material containing boric acid is 1.7% by mass or more in terms of the mass of the oxide of A. It may be 6% by mass or less. Since the ratio of the compound of A is 1.7% by mass or more and 7.6% by mass or less, the atomic ratio x of A in the above general formulas (I) and (Ia) is 0.2 ≦ x ≦ 0. It is easy to adjust to the range of 8, and the atomic ratio (1-x) of R is easy to adjust to the range of 0.2 ≦ 1-x ≦ 0.8.
ホウ酸を含む原料混合物全体の質量、又はホウ酸を含む中間材料全体の質量に対する鉄の化合物の割合は、鉄の酸化物の質量換算で、45.3質量%以上87.4質量%以下であってよい。鉄の酸化物の割合が45.3質量%以上87.4質量%以下であることのより、上記一般式(I)及び(Ia)中におけるFeの原子比率(m-y)が、2.35≦m-y<13.9の範囲に調整され易い。 The ratio of the iron compound to the total mass of the raw material mixture containing boric acid or the total mass of the intermediate material containing boric acid is 45.3% by mass or more and 87.4% by mass or less in terms of the mass of iron oxide. It may be there. Since the ratio of iron oxide is 45.3% by mass or more and 87.4% by mass or less, the atomic ratio (my) of Fe in the above general formulas (I) and (Ia) is 2. It is easy to adjust to the range of 35 ≦ my <13.9.
ホウ酸を含む原料混合物全体の質量、又はホウ酸を含む中間材料全体の質量に対するコバルトの化合物の割合は、コバルトの酸化物の質量換算で、0.9質量%以上18.9質量%以下であってよい。コバルトの酸化物の割合が0.9質量%以上18.9質量%以下であることより、上記一般式(I)及び(Ia)中におけるCoの原子比率yが0.1≦y≦0.65の範囲に調整され易く、Feの原子比率(m-y)が、2.35≦m-y<13.9の範囲に調整され易い。 The ratio of the cobalt compound to the total mass of the raw material mixture containing boric acid or the total mass of the intermediate material containing boric acid is 0.9% by mass or more and 18.9% by mass or less in terms of the mass of the cobalt oxide. It may be there. Since the ratio of the cobalt oxide is 0.9% by mass or more and 18.9% by mass or less, the atomic ratio y of Co in the general formulas (I) and (Ia) is 0.1 ≦ y ≦ 0. It is easy to adjust to the range of 65, and the atomic ratio (my) of Fe is easy to adjust to the range of 2.35 ≦ my <13.9.
配合工程では、フェライト相の各原材料の配合比(質量比)が、一般式(I)及び(Ia)で表される組成に一致するように、各原材料とホウ酸とが混合されてよい。混合された各原材料及びホウ酸が、湿式アトライタ、ボールミル等を用いて、0.1~20時間程度、混合・粉砕されることにより、原料混合物が得られる。配合工程では、必要に応じて、副成分の原料化合物(元素単体又は酸化物等)が原料混合物へ配合してもよい。湿式の方法で、各原材料、水及びホウ酸を混合・粉砕することより、ホウ酸が均一に分散した原料混合物が得られ易い。 In the compounding step, each raw material and boric acid may be mixed so that the compounding ratio (mass ratio) of each raw material of the ferrite phase matches the composition represented by the general formulas (I) and (Ia). Each mixed raw material and boric acid are mixed and pulverized for about 0.1 to 20 hours using a wet attritor, a ball mill or the like to obtain a raw material mixture. In the blending step, if necessary, a raw material compound (elemental substance or oxide, etc.) as an auxiliary component may be blended into the raw material mixture. By mixing and pulverizing each raw material, water and boric acid by a wet method, it is easy to obtain a raw material mixture in which boric acid is uniformly dispersed.
仮焼工程(加熱工程)では、配合工程で得られた原料混合物を仮焼する。仮焼工程により、顆粒状又は塊状の仮焼粉(粗大なフェライト粒子)が得られる。仮焼は、例えば、空気等の酸化性雰囲気中で行うことが好ましい。仮焼の温度は、1100~1400℃、1100~1300℃、又は1100~1250℃であってよい。仮焼の時間は、1秒間~10時間、又は1秒間~3時間であってよい。仮焼により得られる仮焼粉(フェライト粒子)におけるフェライト相(M相)の比率は、例えば70体積%以上であってよく、75体積%以上であってもよい。このフェライト相の比率は、フェライト焼結磁石におけるフェライト相の比率と同様の方法で求められる。 In the calcining step (heating step), the raw material mixture obtained in the blending step is calcined. By the calcination step, granular or lumpy calcination powder (coarse ferrite particles) is obtained. The calcining is preferably performed in an oxidizing atmosphere such as air. The temperature of the calcination may be 1100 to 1400 ° C, 1100 to 1300 ° C, or 1100 to 1250 ° C. The calcination time may be 1 second to 10 hours, or 1 second to 3 hours. The ratio of the ferrite phase (M phase) in the calcined powder (ferrite particles) obtained by calcining may be, for example, 70% by volume or more, or 75% by volume or more. The ratio of the ferrite phase is obtained by the same method as the ratio of the ferrite phase in the ferrite sintered magnet.
粉砕工程では、仮焼粉を粉砕する。粉砕工程は、例えば、仮焼粉を粗く粉砕する粗粉砕工程と、粗粉砕工程に続いて仮焼粉を更に微細に粉砕する微粉砕工程と、を有してよい。つまり、粉砕工程を2段階で行ってもよい。 In the crushing step, the calcined powder is crushed. The pulverization step may include, for example, a coarse pulverization step of coarsely pulverizing the calcination powder, and a fine pulverization step of further pulverizing the calcination powder following the coarse pulverization step. That is, the crushing step may be performed in two steps.
粗粉砕工程では、例えば、振動ミル等を用いてよい。仮焼粉の粗粉砕によって得られる粉末(粗粉砕材)の平均粒径は、0.5~5.0μmであってよい。微粉砕工程では、粗粉砕材が、さらに湿式アトライタ、ボールミル、ジェットミル等によって粉砕される。微粉砕によって得られる微粉砕材の平均粒径は、0.08~2.0μm、0.1~1.0μm、又は0.2~0.8μm程度であってよい。微粉砕材の比表面積(BET比表面積)は、7~12m2/g程度であってよい。好適な粉砕時間は、粉砕方法によって異なる。例えば湿式アトライタの場合、粉砕時間は30分間~10時間であってよい。ボールミルによる湿式粉砕の時間は10~50時間程度であってよい。 In the coarse pulverization step, for example, a vibration mill or the like may be used. The average particle size of the powder (coarse pulverized material) obtained by coarse pulverization of the calcination powder may be 0.5 to 5.0 μm. In the fine pulverization step, the coarse pulverized material is further pulverized by a wet attritor, a ball mill, a jet mill or the like. The average particle size of the pulverized material obtained by pulverization may be about 0.08 to 2.0 μm, 0.1 to 1.0 μm, or 0.2 to 0.8 μm. The specific surface area (BET specific surface area) of the finely pulverized material may be about 7 to 12 m 2 / g. The suitable grinding time depends on the grinding method. For example, in the case of a wet attritor, the pulverization time may be 30 minutes to 10 hours. The time of wet pulverization by a ball mill may be about 10 to 50 hours.
湿式の方法で粉砕工程を実施することにより、仮焼粉(フェライト粒子)、水及びホウ酸が混合・粉砕され、ホウ酸が均一に分散した中間材料が得られ易い。 By carrying out the pulverization step by a wet method, calcined powder (ferrite particles), water and boric acid are mixed and pulverized, and it is easy to obtain an intermediate material in which boric acid is uniformly dispersed.
仮焼きされる前の原料混合物にホウ酸が添加されている場合、以上の工程により、フェライト粒子が完成される。フェライト粒子からフェライト焼結磁石を形成する場合、更に以下の工程が実施される。 When boric acid is added to the raw material mixture before calcination, the above steps complete the ferrite particles. When forming a ferrite sintered magnet from ferrite particles, the following steps are further carried out.
フェライト粒子からフェライト焼結磁石を形成する場合、粉砕工程に先立って、ホウ酸が仮焼粉へ添加されてよい。つまり、仮焼工程と粉砕工程との間の時点において、上記の添加工程が実施されてよい。粉砕工程に先立って、ホウ酸だけではなく二酸化珪素も仮焼粉へ添加されてよい。粗粉砕工程と微粉砕工程との間の時点において、ホウ酸が仮焼粉へ添加されてよい。つまり粗粉砕工程と微粉砕工程との間の時点において、上記の添加工程が実施されてもよい。粗粉砕工程と微粉砕工程との間の時点において、ホウ酸だけではなく二酸化珪素も仮焼粉へ添加されてよい。 When forming a ferrite sintered magnet from ferrite particles, boric acid may be added to the calcined powder prior to the pulverization step. That is, the above addition step may be carried out at a time point between the calcining step and the crushing step. Prior to the grinding step, not only boric acid but also silicon dioxide may be added to the calcined powder. Boric acid may be added to the calcined powder at the time point between the coarse grinding step and the fine grinding step. That is, the above addition step may be carried out at a time point between the coarse pulverization step and the fine pulverization step. At the time point between the coarse grinding step and the fine grinding step, not only boric acid but also silicon dioxide may be added to the calcined powder.
微粉砕工程では、焼成工程で得られる焼結体(フェライト焼結磁石)の磁気的配向度を高めるため、例えば一般式Cn(OH)nHn+2で示される多価アルコールが粗粉砕材へ添加されてよい。多価アルコール一般式中のnは、4~100、4~30、4~20又は4~12であってよい。多価アルコールとしては、例えばソルビトールが挙げられる。また、2種類以上の多価アルコールを併用してもよい。さらに、多価アルコールに加えて、他の分散剤を併用してもよい。 In the fine pulverization step, in order to increase the degree of magnetic orientation of the sintered body (ferrite sintered magnet) obtained in the firing step, for example, the polyhydric alcohol represented by the general formula C n (OH) n H n + 2 is transferred to the coarse pulverized material. May be added. N in the general formula for polyhydric alcohols may be 4 to 100, 4 to 30, 4 to 20 or 4 to 12. Examples of the polyhydric alcohol include sorbitol. Further, two or more kinds of polyhydric alcohols may be used in combination. Further, in addition to the polyhydric alcohol, other dispersants may be used in combination.
多価アルコールの添加量は、添加の対象物(例えばフェライト粒子)に対して、0.05~5.0質量%、0.1~3.0質量%、又は0.2~2.0質量%であってよい。なお、微粉砕工程で添加した多価アルコールは、後述する焼成工程で熱分解により除去される。 The amount of the polyhydric alcohol added is 0.05 to 5.0% by mass, 0.1 to 3.0% by mass, or 0.2 to 2.0% by mass with respect to the object to be added (for example, ferrite particles). May be%. The polyhydric alcohol added in the fine pulverization step is removed by thermal decomposition in the firing step described later.
以上の工程により、少なくともフェライト粒子を含む中間材料が得られる。中間材料は、フェライト粒子に加えて、ホウ酸、焼結助剤(二酸化珪素又は炭酸カルシウム等)、水、多価アルコール、及び分散剤からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有してよい。中間材料は、水を含むスラリーであってもよい。 By the above steps, an intermediate material containing at least ferrite particles can be obtained. The intermediate material may contain, in addition to the ferrite particles, at least one selected from the group consisting of boric acid, a sintering aid (silicon dioxide or calcium carbonate, etc.), water, a polyhydric alcohol, and a dispersant. The intermediate material may be a slurry containing water.
成形工程では、フェライト粒子を含む中間材料を、磁場中で成形して、成形体を得る。成形は、乾式成形及び湿式成形のいずれの方法でも行うことができる。磁気的配向度を高める観点からは、湿式成形が好ましい。 In the molding step, an intermediate material containing ferrite particles is molded in a magnetic field to obtain a molded product. Molding can be performed by either drywall molding or wet molding. Wet molding is preferable from the viewpoint of increasing the degree of magnetic orientation.
湿式成形の場合、例えば上述の微粉砕工程を湿式で行うことで、フェライト粒子を含む中間材料のスラリーを得た後、このスラリーを濃縮して、湿式成形用スラリーを得る。この湿式成形用スラリーが成形される。スラリーの濃縮は、遠心分離やフィルタープレス等によって行うことができる。湿式成形用スラリーにおけるフェライト粒子(微粉砕材)の含有量は30~80質量%であってよい。スラリーにおいて、フェライト粒子を分散する分散媒としては水が好ましい。この場合、スラリーには、グルコン酸、グルコン酸塩、ソルビトール等の界面活性剤をスラリーへ添加してもよい。また、分散媒としては非水系溶媒を使用してもよい。非水系溶媒としては、トルエンやキシレン等の有機溶媒を使用することができる。この場合には、オレイン酸等の界面活性剤を非水系溶媒へ添加することが好ましい。乾燥されたフェライト粒子に分散媒等を添加することによって、湿式成形用スラリーが調製されてもよい。 In the case of wet molding, for example, by performing the above-mentioned fine pulverization step in a wet manner, a slurry of an intermediate material containing ferrite particles is obtained, and then this slurry is concentrated to obtain a slurry for wet molding. This wet molding slurry is molded. The slurry can be concentrated by centrifugation, filter press, or the like. The content of ferrite particles (finely pulverized material) in the wet forming slurry may be 30 to 80% by mass. In the slurry, water is preferable as the dispersion medium for dispersing the ferrite particles. In this case, a surfactant such as gluconic acid, gluconate, and sorbitol may be added to the slurry. Moreover, you may use a non-aqueous solvent as a dispersion medium. As the non-aqueous solvent, an organic solvent such as toluene or xylene can be used. In this case, it is preferable to add a surfactant such as oleic acid to the non-aqueous solvent. A wet molding slurry may be prepared by adding a dispersion medium or the like to the dried ferrite particles.
湿式成形用スラリーを磁場中で成形する場合、成形圧力は、9.8~49MPa(0.1~0.5ton/cm2)程度であってよく、印加する磁場は398~1194kA/m(5~15kOe)程度であってよい。 When the wet molding slurry is molded in a magnetic field, the molding pressure may be about 9.8 to 49 MPa (0.1 to 0.5 ton / cm 2 ), and the applied magnetic field is 398 to 1194 kA / m (5). It may be about ~ 15 kOe).
焼成工程では、成形工程で得られた成形体を焼結させて、焼結体(フェライト焼結磁石)を得る。つまり、成形体を構成する無数のフェライト粒子(微粉砕材)が互いに焼結することにより、フェライト焼結磁石が形成される。 In the firing step, the molded body obtained in the molding step is sintered to obtain a sintered body (ferrite sintered magnet). That is, a ferrite sintered magnet is formed by sintering the innumerable ferrite particles (fine pulverized materials) constituting the molded body to each other.
焼成は、大気等の酸化性雰囲気中で行うことができる。焼成温度は、1050~1270℃、又は1080~1240℃であってよい。焼成時間(焼成温度を維持する時間)は、0.5~3時間程度であってよい。 Firing can be performed in an oxidizing atmosphere such as the atmosphere. The firing temperature may be 1050 to 1270 ° C, or 1080 to 1240 ° C. The firing time (time for maintaining the firing temperature) may be about 0.5 to 3 hours.
湿式成形によって作製された成形体を充分に乾燥させずに焼成した場合、急激な加熱により、成形体中の分散媒等が激しく揮発して成形体にクラックが発生する可能性がある。クラックを抑制する観点から、成形体を上記の焼成温度で加熱する前に、例えば室温から100℃程度まで、0.5℃/分程度の昇温速度で加熱して成形体を充分に乾燥させてよい。成形体が界面活性剤(分散剤)等を含む場合、例えば、100~500℃程度の温度範囲において、2.5℃/分程度の昇温速度で成形体を加熱して、界面活性剤(分散剤)等を除去してよい(脱脂処理)。これらの加熱処理は、焼成工程の開始時に実施されてよく、焼成工程よりも前に別工程として実施されてもよい。 When the molded product produced by wet molding is fired without being sufficiently dried, the dispersion medium or the like in the molded product may violently volatilize due to rapid heating, and cracks may occur in the molded product. From the viewpoint of suppressing cracks, before heating the molded body at the above firing temperature, the molded body is sufficiently dried by heating, for example, from room temperature to about 100 ° C. at a heating rate of about 0.5 ° C./min. It's okay. When the molded product contains a surfactant (dispersant) or the like, for example, the molded product is heated at a heating rate of about 2.5 ° C./min in a temperature range of about 100 to 500 ° C. to obtain a surfactant (a surfactant). Dispersant) and the like may be removed (defatting treatment). These heat treatments may be carried out at the beginning of the firing step, or may be carried out as a separate step prior to the firing step.
以上の工程により、フェライト焼結磁石が完成される。 By the above steps, the ferrite sintered magnet is completed.
上述の成形工程及び焼成工程は、以下の手順で行われてもよい。 The above-mentioned molding step and firing step may be performed by the following procedure.
成形工程は、CIM(Ceramic Injection Molding(セラミック射出成形)成形法、又は、PIM(Powder Injection Molding、粉末射出成形の一種)で行ってもよい。CIM成形法では、まず、乾燥させた中間材料(フェライト粒子)をバインダ樹脂とともに加熱混練してペレットを形成する。このペレットを、磁場が印加された金型内で射出成形して予備成形体を得る。この予備成形体を脱バインダ処理することによって成形体が得られる。より詳細な手順を以下に説明する。 The molding step may be performed by a CIM (Ceramic Injection Molding) molding method or a PIM (Power Injection Molding, a type of powder injection molding). In the CIM molding method, first, a dried intermediate material (a type of powder injection molding) may be used. Ferrite particles) are heat-kneaded together with a binder resin to form pellets. The pellets are injection-molded in a mold to which a magnetic field is applied to obtain a preformed body. By debindering the preformed body. A molded product is obtained. A more detailed procedure will be described below.
湿式粉砕で得られた中間材料のスラリー(フェライト粒子を含むスラリー)を乾燥させる。乾燥温度は、好ましくは80~150℃、より好ましくは100~120℃である。乾燥時間は、好ましくは1~40時間、より好ましくは5~25時間である。乾燥後の中間材料(フェライト粒子)の一次粒子の平均粒径は、好ましくは0.08~2μm、より好ましくは0.1~1μmである。 The slurry of the intermediate material (slurry containing ferrite particles) obtained by wet grinding is dried. The drying temperature is preferably 80 to 150 ° C, more preferably 100 to 120 ° C. The drying time is preferably 1 to 40 hours, more preferably 5 to 25 hours. The average particle size of the primary particles of the intermediate material (ferrite particles) after drying is preferably 0.08 to 2 μm, more preferably 0.1 to 1 μm.
乾燥後の中間材料を、バインダ樹脂、ワックス類、滑剤、可塑剤、及び昇華性化合物等の有機成分と共に混練し、ペレタイザなどで、ペレットに成形する。成形体中の有機成分の割合は、好ましくは35~60体積%、より好ましくは40~55体積%である。混練は、例えば、ニーダーなどで行えばよい。ペレタイザとしては、例えば、2軸1軸押出機が用いられる。混練及びペレット成形は、使用する有機成分の溶融温度に応じて、加熱しながら実施してもよい。 The dried intermediate material is kneaded with organic components such as binder resin, waxes, lubricants, plasticizers, and sublimable compounds, and molded into pellets with a pelletizer or the like. The proportion of the organic component in the molded product is preferably 35 to 60% by volume, more preferably 40 to 55% by volume. The kneading may be performed by, for example, a kneader. As the pelletizer, for example, a twin-screw single-screw extruder is used. Kneading and pellet molding may be carried out while heating depending on the melting temperature of the organic component used.
バインダ樹脂としては、熱可塑性樹脂などの高分子化合物が用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、アタクチックポリプロピレン、アクリルポリマー、ポリスチレン、及びポリアセタール等が挙げられる。 As the binder resin, a polymer compound such as a thermoplastic resin is used. Examples of the thermoplastic resin include polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate copolymer, atactic polypropylene, acrylic polymer, polystyrene, polyacetal and the like.
ワックス類としては、カルナバワックス、モンタンワックス、蜜蝋などの天然ワックス以外に、パラフィンワックス、ウレタン化ワックス、及びポリエチレングリコール等の合成ワックスが用いられる。 As the waxes, in addition to natural waxes such as carnauba wax, montan wax and beeswax, synthetic waxes such as paraffin wax, urethanized wax and polyethylene glycol are used.
滑剤としては、例えば、脂肪酸エステル等が挙げられる。可塑剤としては、例えば、フタル酸エステルが挙げられる。 Examples of the lubricant include fatty acid esters and the like. Examples of the plasticizer include phthalates.
バインダ樹脂の添加量は、フェライト粒子100質量%に対して、好ましくは3~20質量%である。ワックス類の添加量は、フェライト粒子100質量%に対して、好ましくは3~20質量%である。滑剤の添加量は、フェライト粒子100質量%に対して、好ましくは0.1~5質量%である。可塑剤の添加量は、バインダ樹脂100質量%に対して、好ましくは0.1~5質量%である。 The amount of the binder resin added is preferably 3 to 20% by mass with respect to 100% by mass of the ferrite particles. The amount of wax added is preferably 3 to 20% by mass with respect to 100% by mass of the ferrite particles. The amount of the lubricant added is preferably 0.1 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the ferrite particles. The amount of the plasticizer added is preferably 0.1 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the binder resin.
次に、磁場射出成形装置を用いて、ペレットを金型内に射出して成形する。ペレットが金型への射出前に、金型は閉じられ、金型の内部にキャビティが形成された状態で磁場が金型へ印加される。押出機の内部で、ペレットは160~230℃に加熱溶融され、スクリューにより金型のキャビティ内に射出される。金型の温度は、20~80℃であってよい。金型へ印加される磁場は398~1592kA/m(5~20kOe)であってよい。このような射出成形により、予備成形体が得られる。 Next, the pellets are injected into the mold using a magnetic field injection molding device to form the pellets. Before the pellet is injected into the mold, the mold is closed and a magnetic field is applied to the mold with a cavity formed inside the mold. Inside the extruder, the pellets are heated and melted to 160-230 ° C. and ejected into the mold cavity by a screw. The temperature of the mold may be 20 to 80 ° C. The magnetic field applied to the mold may be 398 to 1592 kA / m (5 to 20 kOe). By such injection molding, a preformed body is obtained.
得られた予備成形体を、大気中又は窒素中において100~600℃の温度で熱処理して、脱バインダ処理を行って成形体を得る。複数種の有機成分を使用している場合、脱バインダ処理を複数回に分けて実施してもよい。 The obtained preformed body is heat-treated at a temperature of 100 to 600 ° C. in the air or nitrogen to perform a binder removal treatment to obtain a molded product. When a plurality of kinds of organic components are used, the binder removal treatment may be carried out in a plurality of times.
焼成工程では、脱バインダ処理を経た成形体を大気中で焼結して、フェライト焼結磁石を得る。焼成温度は、好ましくは1100~1250℃、より好ましくは1160~1230℃の温度であってよく、焼成時間は0.2~3時間程度であってよい。 In the firing step, the molded body that has undergone the binder removal treatment is sintered in the air to obtain a ferrite sintered magnet. The firing temperature may be preferably 1100 to 1250 ° C, more preferably 1160 to 1230 ° C, and the firing time may be about 0.2 to 3 hours.
(ボンド磁石の製造方法)
本実施形態におけるボンド磁石の製造方法は、上述の方法で製造されたフェライト粒子と樹脂とを含む成形体を作製する工程と、成形体中の樹脂を硬化して、ボンド磁石を得る工程と、を備える。例えば、上記の成形工程によって作製された成形体に熱硬化性樹脂を含浸させ、成形体中の熱硬化性樹脂を加熱により硬化することにより、ボンド磁石が得られる。ボンド磁石の製造方法の詳細は、以下の通りである。
(Manufacturing method of bond magnet)
The method for manufacturing a bonded magnet in the present embodiment includes a step of manufacturing a molded body containing the ferrite particles and the resin manufactured by the above method, and a step of curing the resin in the molded body to obtain a bonded magnet. To prepare for. For example, a bonded magnet can be obtained by impregnating a molded product produced by the above molding step with a thermosetting resin and curing the thermosetting resin in the molded product by heating. The details of the manufacturing method of the bonded magnet are as follows.
成形体を、容器内の樹脂含有溶液へ浸漬する。成形体及び樹脂含有溶液が容れられた容器を密閉する。密閉された容器内の減圧によって、成形体を脱泡して、樹脂含有溶液を成形体内の空隙内へ浸透させる。脱泡後の成形体を樹脂含有溶液中から取り出し、成形体の表面に付着した余剰の樹脂含有溶液を取り除く。余剰の樹脂含有溶液を取り除くには遠心分離機などを用いればよい。 The molded product is immersed in the resin-containing solution in the container. Seal the container containing the molded product and the resin-containing solution. The reduced pressure in the closed container defoams the molded body and allows the resin-containing solution to permeate into the voids in the molded body. The defoamed molded product is taken out from the resin-containing solution, and the excess resin-containing solution adhering to the surface of the molded product is removed. A centrifuge or the like may be used to remove the excess resin-containing solution.
成形体を樹脂含有溶液に浸漬する前に、成形体及び溶剤(トルエン等)を密閉容器中に入れて、容器内を減圧しながら、成形体を溶剤に浸漬することによって、成形体の脱泡が促進される。その結果、樹脂が成形体へ浸透し易く、成形体中の空隙が減り易い。 Before immersing the molded body in the resin-containing solution, the molded body and the solvent (toluene, etc.) are placed in a closed container, and the molded body is immersed in the solvent while reducing the pressure inside the container to defoam the molded body. Is promoted. As a result, the resin easily penetrates into the molded body, and the voids in the molded body are easily reduced.
ボンド磁石の製造方法は、上述の例に限定されない。例えば、フェライト粒子と樹脂とを混合してコンパウンドを作製し、コンパウンドを磁場中で成形して、フェライト粒子と樹脂とを含む成形体を作製してもよい。 The method for manufacturing a bonded magnet is not limited to the above example. For example, a compound may be prepared by mixing ferrite particles and a resin, and the compound may be molded in a magnetic field to prepare a molded product containing the ferrite particles and the resin.
(フェライト焼結磁石及びフェライト粒子)
フェライト焼結磁石及びフェライト粒子は、マグネトプランバイト型の結晶構造を有するフェライト相(主相)を有する。主相とは、フェライト焼結磁石及びフェライト粒子に最も多く含まれる結晶相をいう。フェライト焼結磁石及びフェライト粒子は、主相とは異なる結晶相(異相)を有していてもよい。
(Ferrite sintered magnet and ferrite particles)
The ferrite sintered magnet and the ferrite particles have a ferrite phase (main phase) having a magnetoplobite type crystal structure. The main phase refers to the crystal phase most contained in ferrite sintered magnets and ferrite particles. The ferrite sintered magnet and the ferrite particles may have a crystal phase (different phase) different from that of the main phase.
フェライト相に含まれる金属成分は、下記一般式(I)で表され、且つ下記式(1)、(2)及び(3)を満たす。一般式(I)におけるx、y及びmは原子比率(モル比)である。上述の通り、一般式(I)中のRは、希土類元素から選ばれる少なくとも一種の元素である。AはSr及びBaから選択される少なくとも一種とCaとの組合せであってよい。Aは、Caのみであってもよい。
R1-xAxFem-yCoy (I)
0.2≦x≦0.8 (1)
0.1≦y≦0.65 (2)
3≦m<14 (3)
The metal component contained in the ferrite phase is represented by the following general formula (I) and satisfies the following formulas (1), (2) and (3). In the general formula (I), x, y and m are atomic ratios (molar ratios). As described above, R in the general formula (I) is at least one element selected from rare earth elements. A may be a combination of Ca and at least one selected from Sr and Ba. A may be Ca only.
R 1-x A x F my Coy (I)
0.2 ≤ x ≤ 0.8 (1)
0.1 ≤ y ≤ 0.65 (2)
3 ≤ m <14 (3)
一般式(I)におけるxは、保磁力を一層高くする観点から、0.7以下であってもよく、0.6以下であってもよい。xは、同様の観点から、0.25以上であってもよく、0.3以上であってもよい。一般式(I)におけるyは、磁気特性を一層高くする観点から、0.6以下であってもよく、0.5以下であってもよい。一般式(I)におけるyは、同様の観点から、0.15以上であってもよく、0.2以上であってもよい。一般式(I)におけるmは、保磁力を一層高くする観点から、4以上であってもよく、5以上であってもよい。一般式(I)におけるmは、同様の観点から、13以下であってもよく、12以下であってもよい。 X in the general formula (I) may be 0.7 or less, or may be 0.6 or less, from the viewpoint of further increasing the coercive force. From the same viewpoint, x may be 0.25 or more, or may be 0.3 or more. Y in the general formula (I) may be 0.6 or less or 0.5 or less from the viewpoint of further enhancing the magnetic characteristics. From the same viewpoint, y in the general formula (I) may be 0.15 or more, or may be 0.2 or more. M in the general formula (I) may be 4 or more or 5 or more from the viewpoint of further increasing the coercive force. From the same viewpoint, m in the general formula (I) may be 13 or less, or may be 12 or less.
磁気特性を高くする観点から、一般式(I)におけるAは、主成分としてCa及びSrを含むことが好ましい。AはCa及びSrのみからなっていてもよい。磁気特性を高くする観点から、AはCaのみであってもよい。 From the viewpoint of enhancing the magnetic properties, it is preferable that A in the general formula (I) contains Ca and Sr as main components. A may consist only of Ca and Sr. From the viewpoint of increasing the magnetic properties, A may be Ca alone.
フェライト相に含まれる金属成分は、下記一般式(II)で表されてもよく、且つ下記式(4)、(5)、(6)及び(7)を満たしてよい。つまり、一般式(II)におけるx1、x2、y及びmは、原子比率(モル比率)を示している。式(I)におけるxは、一般式(II)におけるx1+x2に等しい。一般式(II)中のRは、希土類元素から選ばれる少なくとも一種の元素である。一般式(II)中のEはSr及びBaからなる群より選択される少なくとも一種の元素を示す。
R1-x1-x2Cax1Ex2Fem-yCoy (II)
0.1≦x1≦0.65 (4)
0≦x2<0.5 (5)
0.1≦y≦0.65 (6)
3≦m<14 (7)
The metal component contained in the ferrite phase may be represented by the following general formula (II), and may satisfy the following formulas (4), (5), (6) and (7). That is, x1, x2, y and m in the general formula (II) indicate the atomic ratio (molar ratio). X in the formula (I) is equal to x1 + x2 in the general formula (II). R in the general formula (II) is at least one element selected from rare earth elements. E in the general formula (II) represents at least one element selected from the group consisting of Sr and Ba.
R 1-x1-x2 Ca x1 E x2 Fe my Coy (II)
0.1 ≤ x 1 ≤ 0.65 (4)
0≤x2 <0.5 (5)
0.1 ≤ y ≤ 0.65 (6)
3 ≤ m <14 (7)
一般式(II)におけるx1は、保磁力を一層高くする観点から、0.7以下であってもよく、0.6以下であってもよい。x1は、同様の観点から、0.20以上であってもよく、0.3以上であってもよい。一般式(II)におけるx2は、保磁力を一層高くする観点から、0.4以下であってもよく、0.3以下であってもよい。一般式(II)におけるx2は、0であってもよい。 X1 in the general formula (II) may be 0.7 or less, or may be 0.6 or less, from the viewpoint of further increasing the coercive force. From the same viewpoint, x1 may be 0.20 or more, or may be 0.3 or more. X2 in the general formula (II) may be 0.4 or less or 0.3 or less from the viewpoint of further increasing the coercive force. X2 in the general formula (II) may be 0.
一般式(II)におけるyは、磁気特性を一層高くする観点から、0.6以下であってもよく、0.5以下であってもよい。一般式(II)におけるyは、同様の観点から、0.15以上であってもよく、0.2以上であってもよい。一般式(II)におけるmは、保磁力を一層高くする観点から、4以上であってもよく、5以上であってもよい。一般式(II)におけるmは、同様の観点から、13以下であってもよく、12以下であってもよい。 Y in the general formula (II) may be 0.6 or less or 0.5 or less from the viewpoint of further enhancing the magnetic characteristics. From the same viewpoint, y in the general formula (II) may be 0.15 or more, or may be 0.2 or more. The m in the general formula (II) may be 4 or more or 5 or more from the viewpoint of further increasing the coercive force. From the same viewpoint, m in the general formula (II) may be 13 or less, or may be 12 or less.
一般式(I)及び一般式(II)に示される各元素の含有比率は、蛍光X線分析によって測定することができる。なお、一般式(I)及び一般式(II)に示される各元素の含有比率は、上述の原料混合物における各元素の割合と同一であってよい。ホウ素の含有量は、誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP発光分光分析)で測定することができる。 The content ratio of each element represented by the general formula (I) and the general formula (II) can be measured by fluorescent X-ray analysis. The content ratio of each element represented by the general formula (I) and the general formula (II) may be the same as the ratio of each element in the above-mentioned raw material mixture. The boron content can be measured by inductively coupled plasma emission spectroscopy (ICP emission spectroscopy).
フェライト焼結磁石及びフェライト粒子におけるBの含有量はB2O3換算で0.1~0.6質量%であってよい。磁気特性を一層高くする観点から、Bの上記含有量は、0.5質量%以下であってもよく、0.4質量%以下であってもよい。同様の観点から、Bの上記含有量は、0.1質量%以上であってもよく、0.14質量%以上であってもよく、0.2質量%を超えていてもよい。 The content of B in the ferrite sintered magnet and the ferrite particles may be 0.1 to 0.6% by mass in terms of B2O3 . From the viewpoint of further enhancing the magnetic properties, the content of B may be 0.5% by mass or less, or 0.4% by mass or less. From the same viewpoint, the content of B may be 0.1% by mass or more, 0.14% by mass or more, or more than 0.2% by mass.
一般式(II)におけるEは、磁気特性を高くする観点から、主成分としてSrを含むことが好ましい。EはSrのみからなっていてもよい。 E in the general formula (II) preferably contains Sr as a main component from the viewpoint of enhancing the magnetic properties. E may consist only of Sr.
一般式(I)及び一般(II)におけるRは、La、Ce、Pr、Nd及びSmからなる群より選ばれる一種以上の元素を含むことが好ましい。RはLaを含むことがより好ましい。RはLaのみからなっていてもよい。 R in the general formula (I) and the general (II) preferably contains one or more elements selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Nd and Sm. It is more preferable that R contains La. R may consist only of La.
フェライト焼結磁石及びフェライト粒子は、上記一般式(I)又は(II)に示されていない元素を副成分として含有していてもよい。副成分としては、Si及びNaが挙げられる。これらの副成分は、例えば、それぞれの酸化物又は複合酸化物としてフェライト焼結磁石及びフェライト粒子に含まれてよい。 The ferrite sintered magnet and the ferrite particles may contain an element not represented by the above general formula (I) or (II) as a sub-component. Examples of the sub-ingredients include Si and Na. These subcomponents may be contained in the ferrite sintered magnet and the ferrite particles as, for example, the respective oxides or composite oxides.
フェライト焼結磁石及びフェライト粒子におけるSiの含有量は、SiO2の質量換算で、例えば、0~3質量%であってもよい。 The content of Si in the ferrite sintered magnet and the ferrite particles may be, for example, 0 to 3% by mass in terms of the mass of SiO 2 .
フェライト焼結磁石及びフェライト粒子におけるNaの含有量は、Na2Oの質量換算で、例えば0~0.2質量%、0.01~0.15質量%、又は0.02~0.1質量%であってよい。 The Na content in ferrite sintered magnets and ferrite particles is, for example, 0 to 0.2% by mass, 0.01 to 0.15% by mass, or 0.02 to 0.1% by mass in terms of mass of Na 2O . May be%.
フェライト焼結磁石及びフェライト粒子は、上述の成分の他に、不可避的な不純物を含んでよい。こ不可避的な不純物としては、例えば、Ti(チタン),Cr(クロム),Mn(マンガン),Mo(モリブデン),V(バナジウム)及びAl(アルミニウム)等が挙げられる。これらの成分はそれぞれの酸化物又は複合酸化物としてフェライト焼結磁石及びフェライト粒子に含まれていてよい。上述の副成分、不純物及び不可避的成分の含有量は、蛍光X線分析、又はICP発光分光分析によって測定することができる。副成分は、フェライト焼結磁石におけるフェライト結晶粒の粒界に偏析して異相を構成してもよい。 Ferrite sintered magnets and ferrite particles may contain unavoidable impurities in addition to the above-mentioned components. Examples of this unavoidable impurity include Ti (titanium), Cr (chromium), Mn (manganese), Mo (molybdenum), V (vanadium), Al (aluminum) and the like. These components may be contained in the ferrite sintered magnet and the ferrite particles as the respective oxides or composite oxides. The contents of the above-mentioned sub-components, impurities and unavoidable components can be measured by fluorescent X-ray analysis or ICP emission spectroscopic analysis. The sub-component may be segregated at the grain boundaries of the ferrite crystal grains in the ferrite sintered magnet to form a heterogeneous phase.
フェライト焼結磁石におけるフェライト粒子(フェライト相を含む結晶粒)の平均粒径は、例えば5μm以下であってもよく、4.0μm以下であってもよく、0.5~3.0μmであってもよい。フェライト粒子が上記の平均粒径を有することで、保磁力を一層高くすることができる。フェライト焼結磁石中の結晶粒の平均粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM)又は走査型電子顕微鏡(SEM)で、フェライト焼結磁石の断面を観察することにより、測定されてよい。数百個の結晶粒を含む断面の画像の画像処理により、断面に含まれる結晶粒の個数基準の粒径分布が測定される。この粒径分布から、結晶粒の個数基準の平均粒径が算出される。粉末状のフェライト粒子の平均粒子径は、例えば、粒度分布計によって測定されてよい。 The average particle size of ferrite particles (crystal grains containing a ferrite phase) in a ferrite sintered magnet may be, for example, 5 μm or less, 4.0 μm or less, or 0.5 to 3.0 μm. May be good. When the ferrite particles have the above average particle size, the coercive force can be further increased. The average particle size of the crystal grains in the ferrite sintered magnet may be measured by observing the cross section of the ferrite sintered magnet with a transmission electron microscope (TEM) or a scanning electron microscope (SEM). Image processing of an image of a cross section containing hundreds of crystal grains measures a particle size distribution based on the number of crystal grains contained in the cross section. From this particle size distribution, the average particle size based on the number of crystal grains is calculated. The average particle size of the powdery ferrite particles may be measured, for example, by a particle size distribution meter.
フェライト焼結磁石及びフェライト粒子の保磁力は、例えば、好ましくは4900Oe以上であり、より好ましくは5000Oe以上である。フェライト焼結磁石の残留磁束密度は、好ましくは3000G以上であり、より好ましくは3500G以上である。 The coercive force of the ferrite sintered magnet and the ferrite particles is, for example, preferably 4900 Oe or more, and more preferably 5000 Oe or more. The residual magnetic flux density of the ferrite sintered magnet is preferably 3000 G or more, more preferably 3500 G or more.
フェライト焼結磁石の形状は、限定されない。例えば、フェライト焼結磁石の形状は、アークセグメント形、C字形、瓦形、平板、多角柱、円柱及び弓形からなる群より選ばれる一種であってよい。 The shape of the ferrite sintered magnet is not limited. For example, the shape of the ferrite sintered magnet may be one selected from the group consisting of an arc segment type, a C-shape, a tile shape, a flat plate, a polygonal column, a cylinder, and an arch shape.
(ボンド磁石)
ボンド磁石は、硬化された樹脂と、樹脂を介して互いに結着された複数の上記フェライト粒子とを含有する。樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、多芳香族環を有する樹脂、トリアジン環を有する樹脂(トリアジン樹脂)等の熱硬化性樹脂であってよい。樹脂は、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ナイロン等のポリアミド系のエラストマー、アイオノマー、エチレンプロピレン共重合体(EPM)、エチレン-エチルアクリレート共重合体等の熱可塑性樹脂を含んでもよい。
(Bond magnet)
The bonded magnet contains a cured resin and a plurality of the above-mentioned ferrite particles bonded to each other via the resin. The resin may be a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, a resin having a polyaromatic ring, or a resin having a triazine ring (triazine resin). The resin may include a polyamide-based elastomer such as styrene-based, olefin-based, urethane-based, polyester-based, and nylon, and a thermoplastic resin such as ionomer, ethylene propylene copolymer (EPM), and ethylene-ethyl acrylate copolymer. ..
ボンド磁石における樹脂の含有率は、優れた磁気特性と、優れた機械的強度(磁石の形状の安定性)とを両立させる観点から、例えば0.5~10質量%であってもよく、1~5質量%であってもよい。同様の観点から、ボンド磁石におけるフェライト粒子の含有率は、例えば90~99.5質量%であってもよく、95~99質量%であってもよい。ボンド磁石における樹脂の含有率は、製造に用いる樹脂含溶液中の樹脂の濃度、又は成形工程における成形圧力等によって調整される。 The resin content in the bonded magnet may be, for example, 0.5 to 10% by mass from the viewpoint of achieving both excellent magnetic properties and excellent mechanical strength (stability of the shape of the magnet). It may be up to 5% by mass. From the same viewpoint, the content of ferrite particles in the bonded magnet may be, for example, 90 to 99.5% by mass or 95 to 99% by mass. The resin content in the bond magnet is adjusted by the concentration of the resin in the resin-containing solution used for production, the molding pressure in the molding process, and the like.
ボンド磁石の形状は、限定されない。例えば、ボンド磁石の形状は、アークセグメント形、C字形、瓦形、平板、多角柱、円柱及び弓形からなる群より選ばれる一種であってよい。 The shape of the bond magnet is not limited. For example, the shape of the bond magnet may be one selected from the group consisting of an arc segment shape, a C shape, a tile shape, a flat plate, a polygonal prism, a cylinder, and an arch shape.
(フェライト焼結磁石及びボンド磁石の用途)
本実施形態に係るフェライト焼結磁石及びボンド磁石は、高い保磁力を有する。したがいって、小型のモータ及び発電機へ搭載するために、フェライト焼結磁石及びボンド磁石が薄く加工されたとしても、モータ又は発電機等の効率を十分に高水準に維持することができる。
(Use of ferrite sintered magnets and bonded magnets)
The ferrite sintered magnet and the bonded magnet according to this embodiment have a high coercive force. Therefore, even if the ferrite sintered magnet and the bond magnet are thinly processed for mounting on a small motor and generator, the efficiency of the motor or generator can be maintained at a sufficiently high level. ..
フェライト焼結磁石及びボンド磁石は、例えば、フューエルポンプ用、パワーウィンドウ用、ABS(アンチロック・ブレーキ・システム)用、ファン用、ワイパ用、パワーステアリング用、アクティブサスペンション用、スタータ用、ドアロック用、電動ミラー用等の自動車用モータの磁石として使用することができる。また、FDDスピンドル用、VTRキャプスタン用、VTR回転ヘッド用、VTRリール用、VTRローディング用、VTRカメラキャプスタン用、VTRカメラ回転ヘッド用、VTRカメラズーム用、VTRカメラフォーカス用、ラジカセ等キャプスタン用、CD/DVD/MDスピンドル用、CD/DVD/MDローディング用、CD/DVD光ピックアップ用等のOA/AV機器用モータの磁石として、フェライト焼結磁石及びボンド磁石を使用することができる。さらに、エアコンコンプレッサー用、冷凍庫コンプレッサー用、電動工具駆動用、ドライヤーファン用、シェーバー駆動用、電動歯ブラシ用等の家電機器用モータの磁石としても、フェライト焼結磁石及びボンド磁石を使用することができる。さらにまた、ロボット軸、関節駆動用、ロボット主駆動用、工作機器テーブル駆動用、工作機器ベルト駆動用等のFA機器用モータの磁石としても、フェライト焼結磁石及びボンド磁石を使用することができる。 Ferrite sintered magnets and bond magnets are used, for example, for fuel pumps, power windows, ABS (anti-lock braking system), fans, wipers, power steering, active suspensions, starters, and door locks. , Can be used as a magnet for automobile motors such as for electric mirrors. Also, for FDD spindles, VTR capstans, VTR rotating heads, VTR reels, VTR loadings, VTR camera capstans, VTR camera rotating heads, VTR camera zooms, VTR camera focus, radio cassettes, etc. Ferrite sintered magnets and bonded magnets can be used as magnets for OA / AV equipment motors for CD / DVD / MD spindles, CD / DVD / MD loading, CD / DVD optical pickups, and the like. Further, ferrite sintered magnets and bond magnets can also be used as magnets for motors for home appliances such as air conditioner compressors, freezer compressors, electric tool drives, dryer fans, shaver drives, and electric toothbrushes. .. Furthermore, ferrite sintered magnets and bond magnets can also be used as magnets for FA equipment motors such as robot shafts, joint drives, robot main drives, machine equipment table drives, and machine equipment belt drives. ..
本発明の内容を実施例及び比較例を参照してさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The contents of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
[フェライト焼結磁石の製造]
<配合工程及び添加工程>
フェライト相用の原材料として、水酸化ランタン(La(OH)3)、酸化コバルト(Co3O4)、酸化鉄(Fe2O3)、炭酸カルシウム(CaCO3)を準備した。これらの原材料とホウ酸(H3BO3)と二酸化ケイ素(SiO2)と水を、湿式アトライタを用いて10分間混合及び粉砕することにより、原料混合物のスラリーを調製した。下記の通り、原料混合物中の各原材料の割合は、下記表1に示されるフェライト相の金属成分(下記一般式(Ib)で表される成分)の組成に一致するように調整された。
La1-xCaxFem-yCoy (Ib)
(Example 1)
[Manufacturing of ferrite sintered magnets]
<Mixing process and addition process>
Lanthanum hydroxide (La (OH) 3 ), cobalt oxide (Co 3 O 4 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), and calcium carbonate (CaCO 3 ) were prepared as raw materials for the ferrite phase. These raw materials, boric acid (H 3 BO 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ), and water were mixed and pulverized for 10 minutes using a wet attritor to prepare a slurry of the raw material mixture. As described below, the proportion of each raw material in the raw material mixture was adjusted to match the composition of the metal component of the ferrite phase (component represented by the following general formula (Ib)) shown in Table 1 below.
La 1-x Ca x F my Coy (Ib)
原料混合物中のランタン化合物の割合は、La2O3の質量換算で、下記表1に示される値(単位:質量%)に調整された。
原料混合物中のカルシウム化合物の割合は、CaOの質量換算で、下記表1に示される値(単位:質量%)に調整された。
原料混合物中の鉄化合物の割合は、Fe2O3の質量換算で、下記表1に示される値(単位:質量%)であった。
原料混合物中のコバルト化合物の割合は、Co3O4の質量換算で、下記表1に示される値(単位:質量%)に調整された。
原料混合物中のホウ酸の割合(H3BO3の添加量)は、下記表1に示される値(単位:質量%)に調整された。
原料混合物中の二酸化ケイ素の割合(SiO2の添加量)は、0.19質量%に調整された。
The ratio of the lanthanum compound in the raw material mixture was adjusted to the value (unit: mass%) shown in Table 1 below in terms of mass of La 2 O 3 .
The ratio of the calcium compound in the raw material mixture was adjusted to the value (unit: mass%) shown in Table 1 below in terms of the mass of CaO.
The ratio of the iron compound in the raw material mixture was the value (unit: mass%) shown in Table 1 below in terms of mass of Fe 2 O 3 .
The ratio of the cobalt compound in the raw material mixture was adjusted to the value (unit: mass%) shown in Table 1 below in terms of mass of Co 3 O 4 .
The ratio of boric acid (addition amount of H 3 BO 3 ) in the raw material mixture was adjusted to the value (unit: mass%) shown in Table 1 below.
The ratio of silicon dioxide (addition amount of SiO 2 ) in the raw material mixture was adjusted to 0.19% by mass.
<仮焼工程(加熱工程)>
上記の原料混合物のスラリーを乾燥した後、大気中において原料混合物を1280℃で2時間保持することにより、仮焼粉(粗いフェライト粒子)を得た。
<Take-baking process (heating process)>
After drying the slurry of the raw material mixture, the raw material mixture was held at 1280 ° C. for 2 hours in the air to obtain calcined powder (coarse ferrite particles).
<粉砕工程>
粗粉砕工程では、仮焼粉を、振動ミルで9分間粉砕して、仮焼粉のBET比表面積を0.5~1.5m2/gの範囲に調整した。粗粉砕工程に続く微粉砕工程では、仮焼粉を湿式ボールミルで更に36時間粉砕して、フェライト粒子を含むスラリー(中間材料のスラリー)を得た。スラリー中のフェライト粒子のBET比表面積は7~10m2/gの範囲内であった。
<Crushing process>
In the coarse pulverization step, the calcination powder was pulverized with a vibration mill for 9 minutes to adjust the BET specific surface area of the calcination powder to the range of 0.5 to 1.5 m 2 / g. In the fine pulverization step following the coarse pulverization step, the calcined powder was further pulverized with a wet ball mill for 36 hours to obtain a slurry containing ferrite particles (slurry of an intermediate material). The BET specific surface area of the ferrite particles in the slurry was in the range of 7 to 10 m 2 / g.
<成形工程>
中間材料のスラリーを遠心分離機で脱水して、スラリー中の固形分の濃度を73~76%の範囲内に調整して、湿式成形用のスラリーを得た。このスラリーを10kOeの印加磁場中で成形して、円柱状の成形体を得た。成形には、湿式磁場成型機を使用した。
<Molding process>
The slurry of the intermediate material was dehydrated by a centrifuge to adjust the concentration of the solid content in the slurry within the range of 73 to 76% to obtain a slurry for wet molding. This slurry was molded in an applied magnetic field of 10 kOe to obtain a cylindrical molded body. A wet magnetic field molding machine was used for molding.
<焼成工程>
成形体を、大気中において室温で十分に乾燥した。乾燥された成形体を大気中において1175℃で1時間保持することにより、焼結体(実施例1のフェライト焼結磁石)を得た。
<Baking process>
The molded product was sufficiently dried in the air at room temperature. The dried molded body was held in the air at 1175 ° C. for 1 hour to obtain a sintered body (ferrite sintered magnet of Example 1).
[組成の分析]
XRF法及びICP発光分光法により、フェライト焼結磁石の組成を分析した。実施例1のフェライト焼結磁石に含まれる金属成分の組成は、上記一般式(1b)で表され、一般式(1b)中の1-x、x、m-y及びy其々の値は、下記表1に示される値であることが確認された。フェライト焼結磁石中のホウ素の含有量は、ホウ酸(H3BO3)の質量換算で、下記表1に示される値であることが確認された。フェライト焼結磁石中のホウ素の含有量は、ホウ素単体(B)の質量換算で、下記表1に示される値であることが確認された。フェライト焼結磁石中のホウ素の含有量は、酸化ホウ素(B2O3)の質量換算で、下記表1に示される値であることが確認された。
[Analysis of composition]
The composition of the ferrite sintered magnet was analyzed by XRF method and ICP emission spectroscopy. The composition of the metal component contained in the ferrite sintered magnet of Example 1 is represented by the above general formula (1b), and the values of 1-x, x, my and y in the general formula (1b) are , It was confirmed that the values are shown in Table 1 below. It was confirmed that the content of boron in the ferrite sintered magnet is the value shown in Table 1 below in terms of the mass of boric acid (H 3 BO 3 ). It was confirmed that the content of boron in the ferrite sintered magnet is the value shown in Table 1 below in terms of the mass of elemental boron (B). It was confirmed that the content of boron in the ferrite sintered magnet is the value shown in Table 1 below in terms of mass of boron oxide ( B2O 3 ) .
[磁気特性の測定]
円柱状のフェライト焼結磁石の上面及び下面を加工した後、フェライト焼結磁石の残留磁束密度Br(mT)及び保磁力HcJ(kA/m)を測定した。測定には、最大印加磁場が25kOeであるB-Hトレーサを用いた。実施例1のBr、HcJ及び角形比(Hk/HcJ)は下記表1に示される。
[Measurement of magnetic characteristics]
After processing the upper surface and the lower surface of the cylindrical ferrite sintered magnet, the residual magnetic flux density Br (mT) and the coercive force HcJ (kA / m) of the ferrite sintered magnet were measured. A BH tracer having a maximum applied magnetic field of 25 kOe was used for the measurement. Br, HcJ and square ratio (Hk / HcJ) of Example 1 are shown in Table 1 below.
(実施例2~9)
実施例2~9其々の原料混合物中のホウ酸の割合(H3BO3の添加量)は、下記表1に示される値(単位:質量%)に調整された。原料混合物中のホウ酸の割合を除いて、実施例1と同様の方法で、実施例2~9其々のフェライト焼結磁石を作製した。実施例1と同様の方法で、実施例2~9其々のフェライト焼結磁石の組成を分析した。分析の結果は、下記表1に示される。実施例1と同様の方法で、実施例2~9其々のフェライト焼結磁石の磁気特性を測定した。測定の結果は、下記表1に示される。
(Examples 2 to 9)
The ratio of boric acid (addition amount of H 3 BO 3 ) in each of the raw material mixtures of Examples 2 to 9 was adjusted to the value (unit: mass%) shown in Table 1 below. Ferrite sintered magnets of Examples 2 to 9 were produced in the same manner as in Example 1 except for the proportion of boric acid in the raw material mixture. The composition of each of the ferrite sintered magnets of Examples 2 to 9 was analyzed by the same method as in Example 1. The results of the analysis are shown in Table 1 below. The magnetic properties of the ferrite sintered magnets of Examples 2 to 9 were measured by the same method as in Example 1. The measurement results are shown in Table 1 below.
(実施例10~17)
実施例10~17では、原料混合物中の各原材料(La化合物、Ca化合物、Fe化合物、Cо化合物)及びホウ酸の割合が、下記表1に示される各値(単位:質量%)に調整された。原料混合物の組成を除いて、実施例1と同様の方法で、実施例10~17其々のフェライト焼結磁石を作製した。実施例1と同様の方法で、実施例10~17其々のフェライト焼結磁石の組成を分析した。分析の結果は、下記表1に示される。実施例1と同様の方法で、実施例10~17其々のフェライト焼結磁石の磁気特性を測定した。測定の結果は、下記表1に示される。実施例1~17のいずれにおいても、500kA/m以上の十分に高いHcJを得ることができた。
(Examples 10 to 17)
In Examples 10 to 17, the ratio of each raw material (La compound, Ca compound, Fe compound, Cо compound) and boric acid in the raw material mixture is adjusted to each value (unit: mass%) shown in Table 1 below. rice field. Ferrite sintered magnets of Examples 10 to 17 were produced in the same manner as in Example 1 except for the composition of the raw material mixture. The composition of each of the ferrite sintered magnets of Examples 10 to 17 was analyzed by the same method as in Example 1. The results of the analysis are shown in Table 1 below. The magnetic properties of the ferrite sintered magnets of Examples 10 to 17 were measured by the same method as in Example 1. The measurement results are shown in Table 1 below. In any of Examples 1 to 17, a sufficiently high HcJ of 500 kA / m or more could be obtained.
(比較例1~3)
比較例1~3其々の原料混合物の調製には、ホウ素源として、ホウ酸ではなく酸化ホウ素(B2O3)を用いた。比較例1~3其々の原料混合物中の酸化ホウ素の割合(添加量)は、下記表1に示される値(単位:質量%)に調整された。ホウ素源の組成及び添加量を除いて、実施例1と同様の方法で、比較例1~3其々のフェライト焼結磁石を作製した。実施例1と同様の方法で、比較例1~3其々のフェライト焼結磁石の組成を分析した。分析の結果は、下記表1に示される。実施例1と同様の方法で、比較例1~3其々のフェライト焼結磁石の磁気特性を測定した。測定の結果は、下記表1に示される。
(Comparative Examples 1 to 3)
In the preparation of the raw material mixture of Comparative Examples 1 to 3, boron oxide (B 2 O 3 ) was used as the boron source instead of boric acid. The ratio (addition amount) of boron oxide in each of the raw material mixtures of Comparative Examples 1 to 3 was adjusted to the value (unit: mass%) shown in Table 1 below. Ferrite sintered magnets of Comparative Examples 1 to 3 were produced in the same manner as in Example 1 except for the composition of the boron source and the amount added. The composition of each of the ferrite sintered magnets of Comparative Examples 1 to 3 was analyzed by the same method as in Example 1. The results of the analysis are shown in Table 1 below. The magnetic properties of the ferrite sintered magnets of Comparative Examples 1 to 3 were measured by the same method as in Example 1. The measurement results are shown in Table 1 below.
本発明によれば、十分に高い保磁力を有するフェライト粒子、フェライト焼結磁石及びボンド磁石が提供される。高い保磁力を有するフェライト焼結磁石又は上記ボンド磁石は、例えば、モータ用の永久磁石に適用される。 According to the present invention, ferrite particles, ferrite sintered magnets and bonded magnets having a sufficiently high coercive force are provided. Ferrite sintered magnets having a high coercive force or the above-mentioned bonded magnets are applied to, for example, permanent magnets for motors.
Claims (9)
前記フェライト相の原材料を含む混合物を仮焼きして、フェライト粒子を作製する仮焼工程と、
前記フェライト粒子を含む中間材料を成形して、成形体を作製する成形工程と、
ホウ酸を、仮焼きされる前の前記混合物、及び成形される前の前記中間材料のうち少なくともいずれか一方へ添加する添加工程と、
前記成形体を焼結させる焼成工程と、
を備え、
前記ホウ酸を含む前記混合物全体の質量、又は前記ホウ酸を含む前記中間材料全体の質量に対する前記ホウ酸の割合が、0.3質量%よりも大きく2.5質量%以下であり、
前記フェライト相の原材料が、希土類元素Rの化合物、アルカリ土類金属元素Aの化合物、鉄の化合物、及びコバルトの化合物であり、
Rが、希土類元素から選択される少なくとも一種の元素であり、
Aが、カルシウム以外の少なくとも一種のアルカリ土類金属元素とカルシウムとの組合せ、又はカルシウムのみであり、
前記ホウ酸を含む前記混合物全体の質量、又は前記ホウ酸を含む前記中間材料全体の質量に対する前記希土類元素Rの化合物の割合が、Rの酸化物の質量換算で、5.5質量%以上19.9質量%以下であり、
前記ホウ酸を含む前記混合物全体の質量、又は前記ホウ酸を含む前記中間材料全体の質量に対する前記アルカリ土類金属元素Aの化合物の割合が、Aの酸化物の質量換算で、1.7質量%以上7.6質量%以下であり、
前記ホウ酸を含む前記混合物全体の質量、又は前記ホウ酸を含む前記中間材料全体の質量に対する前記鉄の化合物の割合が、鉄の酸化物の質量換算で、45.3質量%以上87.4質量%以下であり、
前記ホウ酸を含む前記混合物全体の質量、又は前記ホウ酸を含む前記中間材料全体の質量に対する前記コバルトの化合物の割合が、コバルトの酸化物の質量換算で、0.9質量%以上18.9質量%以下であり、
前記フェライト相に含まれる金属成分が、R 1-x A x Fe m-y Co y と表され、
xが0.2≦x≦0.8を満たし、
yが0.1≦y≦0.65を満たし、
mが3≦m<14を満たし、
前記フェライト焼結磁石におけるホウ素の含有量が、B 2 O 3 の質量換算で、0.1質量%以上0.6質量%以下であり、
前記添加工程において、前記ホウ酸と二酸化ケイ素とが、前記混合物又は前記中間材料へ添加され、
前記ホウ酸及び前記二酸化ケイ素を含む前記混合物全体の質量に対する前記二酸化ケイ素の割合が、0質量%よりも大きく0.19質量%以下である、
又は、
前記ホウ酸及び前記二酸化ケイ素を含む前記中間材料全体の質量に対する前記二酸化ケイ素の割合が、0質量%よりも大きく0.19質量%以下である、
フェライト焼結磁石の製造方法。 A method for manufacturing a ferrite sintered magnet containing a ferrite phase having a magnetoplumbite-type crystal structure.
A calcining step of producing ferrite particles by calcining a mixture containing the raw material of the ferrite phase, and a calcining step.
A molding step of molding an intermediate material containing the ferrite particles to prepare a molded body, and
An addition step of adding boric acid to at least one of the mixture before calcination and the intermediate material before molding.
The firing process for sintering the molded product and
Equipped with
The ratio of the boric acid to the total mass of the mixture containing the boric acid or the total mass of the intermediate material containing the boric acid is more than 0.3% by mass and 2.5% by mass or less .
The raw materials for the ferrite phase are a compound of rare earth element R, a compound of alkaline earth metal element A, a compound of iron, and a compound of cobalt.
R is at least one element selected from rare earth elements,
A is a combination of at least one alkaline earth metal element other than calcium and calcium, or only calcium.
The ratio of the compound of the rare earth element R to the mass of the whole mixture containing the boric acid or the mass of the intermediate material containing the boric acid is 5.5% by mass or more in terms of the mass of the oxide of R 19. .9% by mass or less,
The ratio of the compound of the alkaline earth metal element A to the mass of the whole mixture containing the boric acid or the mass of the intermediate material containing the boric acid is 1.7 mass in terms of the mass of the oxide of A. % Or more and 7.6% by mass or less,
The ratio of the iron compound to the total mass of the mixture containing the boric acid or the total mass of the intermediate material containing the boric acid is 45.3% by mass or more and 87.4 in terms of the mass of the iron oxide. Is less than% by mass and
The ratio of the cobalt compound to the total mass of the mixture containing the boric acid or the total mass of the intermediate material containing the boric acid is 0.9% by mass or more in terms of the mass of the cobalt oxide, 18.9. It is less than% by mass and
The metal component contained in the ferrite phase is represented by R 1-x A x F my Coy .
x satisfies 0.2 ≦ x ≦ 0.8,
y satisfies 0.1 ≦ y ≦ 0.65,
m satisfies 3 ≦ m <14,
The content of boron in the ferrite sintered magnet is 0.1% by mass or more and 0.6% by mass or less in terms of mass of B2O3 .
In the addition step, the boric acid and silicon dioxide are added to the mixture or the intermediate material.
The ratio of the silicon dioxide to the total mass of the mixture containing the boric acid and the silicon dioxide is more than 0% by mass and 0.19% by mass or less.
Or,
The ratio of the silicon dioxide to the total mass of the intermediate material containing the boric acid and the silicon dioxide is more than 0% by mass and 0.19% by mass or less.
Manufacturing method of ferrite sintered magnet.
請求項1に記載のフェライト焼結磁石の製造方法。 The ratio of the boric acid to the mass of the whole mixture or the whole intermediate material is 0.6% by mass or more and 1.5% by mass or less.
The method for manufacturing a ferrite sintered magnet according to claim 1 .
請求項1又は2に記載のフェライト焼結磁石の製造方法。 The ratio of the boric acid to the mass of the whole mixture or the whole intermediate material is 0.7% by mass or more and 1.2% by mass or less.
The method for manufacturing a ferrite sintered magnet according to claim 1 or 2 .
請求項1~3のいずれか一項に記載のフェライト焼結磁石の製造方法。 At least one of the mixture before calcination and the intermediate material before molding contains water.
The method for manufacturing a ferrite sintered magnet according to any one of claims 1 to 3 .
前記フェライト相の原材料とホウ酸とを含む混合物を加熱して、フェライト粒子を作製する加熱工程を備え、
前記ホウ酸を含む前記混合物全体の質量に対する前記ホウ酸の割合が、0.3質量%よりも大きく2.5質量%以下であり、
前記フェライト相の原材料が、希土類元素Rの化合物、アルカリ土類金属元素Aの化合物、鉄の化合物、及びコバルトの化合物であり、
Rが、希土類元素から選択される少なくとも一種の元素であり、
Aが、カルシウム以外の少なくとも一種のアルカリ土類金属元素とカルシウムとの組合せ、又はカルシウムのみであり、
前記ホウ酸を含む前記混合物全体の質量に対する前記希土類元素Rの化合物の割合が、Rの酸化物の質量換算で、5.5質量%以上19.9質量%以下であり、
前記ホウ酸を含む前記混合物全体の質量に対する前記アルカリ土類金属元素Aの化合物の割合が、Aの酸化物の質量換算で、1.7質量%以上7.6質量%以下であり、
前記ホウ酸を含む前記混合物全体の質量に対する前記鉄の化合物の割合が、鉄の酸化物の質量換算で、45.3質量%以上87.4質量%以下であり、
前記ホウ酸を含む前記混合物全体の質量に対する前記コバルトの化合物の割合が、コバルトの酸化物の質量換算で、0.9質量%以上18.9質量%以下であり、
前記フェライト相に含まれる金属成分が、R 1-x A x Fe m-y Co y と表され、
xが0.2≦x≦0.8を満たし、
yが0.1≦y≦0.65を満たし、
mが3≦m<14を満たし、
前記フェライト粒子におけるホウ素の含有量が、B 2 O 3 の質量換算で、0.1質量%以上0.6質量%以下であり、
前記ホウ酸と二酸化ケイ素とが、前記混合物へ添加され、
前記ホウ酸及び前記二酸化ケイ素を含む前記混合物全体の質量に対する前記二酸化ケイ素の割合が、0質量%よりも大きく0.19質量%以下である、
フェライト粒子の製造方法。 A method for producing ferrite particles containing a ferrite phase having a magnetoplumbite-type crystal structure.
A heating step for producing ferrite particles by heating a mixture containing the raw material of the ferrite phase and boric acid is provided.
The ratio of the boric acid to the total mass of the mixture containing the boric acid is more than 0.3% by mass and 2.5% by mass or less .
The raw materials for the ferrite phase are a compound of rare earth element R, a compound of alkaline earth metal element A, a compound of iron, and a compound of cobalt.
R is at least one element selected from rare earth elements,
A is a combination of at least one alkaline earth metal element other than calcium and calcium, or only calcium.
The ratio of the compound of the rare earth element R to the total mass of the mixture containing boric acid is 5.5% by mass or more and 19.9% by mass or less in terms of the mass of the oxide of R.
The ratio of the compound of the alkaline earth metal element A to the total mass of the mixture containing boric acid is 1.7% by mass or more and 7.6% by mass or less in terms of the mass of the oxide of A.
The ratio of the iron compound to the total mass of the mixture containing boric acid is 45.3% by mass or more and 87.4% by mass or less in terms of the mass of iron oxide.
The ratio of the cobalt compound to the total mass of the mixture containing boric acid is 0.9% by mass or more and 18.9% by mass or less in terms of the mass of the cobalt oxide.
The metal component contained in the ferrite phase is represented by R 1-x A x F my Coy .
x satisfies 0.2 ≦ x ≦ 0.8,
y satisfies 0.1 ≦ y ≦ 0.65,
m satisfies 3 ≦ m <14,
The content of boron in the ferrite particles is 0.1% by mass or more and 0.6% by mass or less in terms of mass of B2O3 .
The boric acid and silicon dioxide are added to the mixture and
The ratio of the silicon dioxide to the total mass of the mixture containing the boric acid and the silicon dioxide is more than 0% by mass and 0.19% by mass or less.
Method for manufacturing ferrite particles.
請求項5に記載のフェライト粒子の製造方法。 The ratio of the boric acid to the total mass of the mixture is 0.6% by mass or more and 1.5% by mass or less.
The method for producing ferrite particles according to claim 5 .
請求項5又は6に記載のフェライト粒子の製造方法。 The ratio of the boric acid to the total mass of the mixture is 0.7% by mass or more and 1.2% by mass or less.
The method for producing ferrite particles according to claim 5 or 6 .
請求項5~7のいずれか一項に記載のフェライト粒子の製造方法。 The mixture before being heated contains water,
The method for producing ferrite particles according to any one of claims 5 to 7 .
前記フェライト粒子と樹脂とを含む成形体を作製する工程と、
前記成形体中の樹脂を硬化する工程と、
を備え、
前記フェライト粒子が、請求項5~8のいずれか一項に記載の製造方法によって製造される、
ボンド磁石の製造方法。 The process of manufacturing ferrite particles and
A step of producing a molded product containing the ferrite particles and a resin, and
The step of curing the resin in the molded body and
Equipped with
The ferrite particles are produced by the production method according to any one of claims 5 to 8 .
How to manufacture a bond magnet.
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